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石墨烯硫化鎳鋰離子電池專利

發布時間: 2022-07-03 17:21:25

1、華為石墨烯電池原理揭秘,看華為專利有多牛?

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2、廣汽石墨烯電池是真的嗎?

石墨烯自2004年問世以來就成為「神奇材料」的代名詞,肩負著各個工業領域「質變」的重任,隨著新能源汽車的發展,「石墨烯電池」概念被反復提及,但對於石墨烯電池,完全可以一言以蔽之:炒作意義遠大於實際價值。
2016年10月,美國菲斯克破產被收購後,已經53歲的傳奇汽車設計師亨德里克·菲斯克二次創業,重建菲斯克,並宣布該公司生產的石墨烯電池將用於即將推出的Fisker EMotion電動汽車,一時間,曾與特斯拉齊名的新造車勢力彷彿重回巔峰。
然而,短短一年後,菲斯克稱,「由於石墨烯電池不能很好控製成本、技術上存在缺陷等原因,菲斯克選擇放棄使用石墨烯電池轉而採用韓國LG化學生產的高級圓柱形鋰離子NCM化學電池。」毫無疑問,石墨烯電池,成了菲斯克高調重生的炒作工具。
無獨有偶,2017年底,三星遞交了石墨烯電池的專利;次年初,三星展示一個名為「石墨烯球(grapheneballs)」的技術,能使電池容量增加45%,充電速度提高5倍,在12分鍾內充滿電。此後數年,關於三星石墨烯電池的動態新聞層出不窮,然而以死磕石墨烯姿態運轉的三星,卻始終沒能出現一款真正的石墨烯動力電池。
這一次,廣汽埃安成為了石墨烯電池概念的宿主,但這一概念一經提出,就受到了業內廣泛質疑,因為廣汽埃安只是將石墨烯作為一種輔助材料添加在了電池中。
從慣例上來講,一般電池都以其核心材料(鋰電四大原材:正極、負極、隔膜、電解液)來命名,例如三元里鋰電池,即是正極材料為三元鋰;磷酸鐵鋰電池,即是正極材料為磷酸鐵鋰;固態電池即是電解液為固態;鋰金屬電池即是負極採用鋰金屬。至於圓柱、方形、刀片則是以顯著的形狀來命名。
如果只將石墨烯作為添加劑,就冠以石墨烯電池之名,那真正將石墨烯作為電池主材的電池一旦走出實驗室,又該如何命名?
事實上,在經歷石墨烯電池的炒作後,廣汽埃安也開始在各種場合強調,所研發的電池全名為石墨烯基超級快充電池,並非石墨烯電池。一位寧德時代的資深工程師表示,「我的認知里,目前石墨烯頂多作為導電添加劑使用,還沒有見過哪家使用真正的石墨烯電池。」
廣汽埃安石墨烯電池合作夥伴鵬輝能源研究院院長劉建生也確認,廣汽所開發的石墨烯基超級快充電池是將石墨烯作為導電添加劑應用在正極材料上,來提高導電性,同時,劉建生還指出,電池成本並沒有太顯著的提升。
需要指出的是,廣汽埃安並非首家在電池中使用石墨烯的企業,早在2017年中旬,比亞迪、國軒動力電池已實現將石墨烯作為導電添加劑的大規模配置。其石墨烯供應商昊鑫科技技術總監張曉鴻還公開表示,比亞迪秦、唐系列電動汽車都已採用石墨烯導電劑。
同樣是將石墨烯作為導電劑應用,卻只有廣汽埃安將石墨烯作為宣傳點,其中難免有玩文字游戲的嫌疑。
不過2017年的石墨烯導入技術並不成熟。「石墨烯應用效果參差不齊、主要是石墨烯及石墨烯制備問題。」一位石墨烯企業高層表示,「石墨烯是一種納米材料,分為單層石墨烯和多層石墨烯(2-10層),而現階段能將石墨烯做到10層以內的屈指可數,且價格高昂,而真正神奇的『單層』石墨烯,更是停留在實驗室階段。」
「另外,在石墨烯改性過程中,想要將石墨烯粉末均勻的分布到漿料,以及將石墨烯漿料均勻添加到電極材料的過程,對工藝的要求非常之高,這也使得石墨烯改性技術早已成熟,至今應用卻不太廣泛。」該石墨烯企業高層人士表示。
相對來說,廣汽埃安石墨烯導入技術更為成熟,據廣汽埃安方面表示,廣汽埃安通過三維結構石墨烯(3DG)制備技術,實現了石墨烯制備成本下降90%以上。
從效果上來看,廣汽即將發布的石墨烯基超級快充電池充放電倍率達到了6C(即放電時間為10分鍾),這是過去電池所不具備的,廣汽所謂8分鍾快充(0-80%)的「月充時代」並非空穴來風。
盡管有概念游戲的嫌疑,但從理論上來講,廣汽的石墨烯基超級快充電池是可以實現的。只是從本質上看,石墨烯應用並沒有實現電池技術的飛躍,只是起到錦上添花的輔助功效。

3、石墨烯電池離商用還有多遠?

石墨烯電池,何為石墨烯電池,它屬於一種新能源電池,通過使用鋰離子在石墨烯表面與電極之間快速大量穿梭運動的特性。在2016年的12月華為中央研究院瓦特實驗室推出了業內首個高溫長壽命的石墨烯鋰離子電池的重大突破,引發了廣大群眾對石墨烯鋰離子的高度關注。現如今,電池電量已經日益成為許多數碼產品更新換代的瓶頸!從國外的研究看來,石墨烯電池具體要商用還是有點遙遠的。

在今天,雖然華為還沒有開發出真正的「石墨烯電池」,但是從目前相關的石墨烯的專利技術來看,電池應用很可能是第一個進入「商業化」領域的。根據前瞻產業研究院發布的有關報告得知,目前,石墨烯的專利技術主要集中在以下幾個方面:(1)石墨烯的制備; (2)石墨烯用作鋰離子電池,太陽能電池電極材料等的電極材料。(3)石墨烯用於制備半導體器件; (4)採用石墨烯制備復合材料; (5)石墨烯用於制備觸摸屏和透明電極; (6)石墨烯用於感測器; (7)石墨烯用於晶體管和半導體領域的結構材料和石墨烯的研究。

隨著石墨烯制備水平的提高和石墨烯應用技術的發展,石墨烯材料可用於下游產品領域等,這些領域將來將會發展為極具投資機會的處女地。

石墨烯的制備與應用技術水平的發展相得益彰,看目前的發展水平,石墨烯在電子元器件領域的應用質量和技術要求是最高也是最難實現的,我們期望其應用於在10年左右。

石墨烯商用是有極大的發展空間的,讓我們期待它的廣泛應用吧!

4、2014年獲得石墨烯鋰電池導電專利的企業是那家

格林美(002340.SZ)7月9日晚間發布「關於公司簽署合資經營書暨對外投資的公告」,宣布同深圳市安利豪實業有限公司、深圳市動力創新科技企業(有限合夥)成立合營公司,共同推進石墨烯材料技術成果在新能源、超細粉末、導電材料等領域的產業化。公司股票將於7月10號復牌。
公告顯示,以劉劍洪教授為核心的研發團隊成立的深圳市動力創新科技企業(有限合夥),在石墨烯電池材料、超細粉體材料、導電材料等領域的應用取得了突破性技術進步,實際擁有該領域的多項專利,並開展了小批量試驗規模生產與市場應用。為進一步推動石墨烯材料業務,劉教授團隊引進了深圳市安利豪實業有限公司和格林美股份有限公司作為戰略合作夥伴,推進研發成果的進一步發展實施。格林美公司出資人民幣2000萬元,占股20%。
石墨烯被譽為下一個材料領域的顛覆者。但目前石墨烯的生產基本還處於實驗用研究層面,並未大規模量產用於商業用途。
這主要是因為,一方面在技術上尚未找到獲得大面積單晶石墨烯的工業合成法,另一方面在市場上石墨烯下游產業鏈尚未形成,目前還處於前期專利布局期,對石墨烯需求最大的也僅僅是各大科研院所和實驗室,並沒有大量石墨烯投入產業化運營。由於無法量產,石墨烯制備成本也一直居高不下。此前石墨烯價格高達5000元/克,比黃金還貴10幾倍。
格林美對第一財經客戶端表示,成立的新公司中,劉劍洪團隊經過十多年的研究開發,掌握了石墨烯在電池電極材料、電子導電材料和超細粉體材料等關鍵材料領域應用的系列關鍵技術,申請與取得了十多項核心專利,完成了規模化試驗,部分產品進入批量市場化階段。
根據三方簽訂的協議,成立合營公司後將會重點開發運營產品石墨烯相關材料與產品的產業化應用開發,力爭在三年內達到年度產值3000萬人民幣以上,且年度凈利潤達到1000萬元人民幣以上。
此外,對方向記者透露,今年格林美已與三星SDI簽署了戰略合作備忘錄,在鈷鎳電池原料方面展開合作。
格林美表示,上述合營公司以石墨烯技術應用為主體,將大力推廣新一代石墨烯電池材料石墨烯粉體材料的市場應用,開拓與培育石墨烯電池材料石墨烯粉體材料新興市場,拉動電池材料與粉體材料的新興市場應用。
目前,電池材料與超細粉體材料是格林美的兩大核心業務,經過近3年的發展,格林美總投資66360萬元,通過並購凱力克與新建動力電池材料原料,形成了年產7000噸鋰離子電池用四氧化三鈷、年產5000噸鈷鎳錳三元電池原料、年產2000噸大顆粒氫氧化鈷和年產5000噸鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰材料的產能,2014年銷售電池原料總量超過10000噸,利潤貢獻率28%。
據不完全統計,目前全球已有超過200個機構和1000多名研究人員從事石墨烯技術的開發和研究,其中不乏三星、IBM等科技巨頭。而包括中國在內的許多國家也在推動石墨烯的產業化。日前,來自全國納米技術標准化技術委員的消息,石墨烯國家標准制定工作已經啟動。數據顯示,所有國家中,我國申請的石墨烯專利數量最多,已超過2200項,佔全世界的三分之一。
華為掌門人任正非曾經表示,在石墨烯時代,邊沿機會還是硅時代的領先公司。」不可能完全憑空出來一個小公司,然後就領導了時代脈搏,而且石墨烯這個新技術在世界上的發展也不是小公司能做到的。」任正非說。

5、獲得24項專利,開發的兩種材料有助於電池技術!

鋰離子電池技術方面一直是全球研發人員都想突破的一個方面,但是由於物理和化專學的限制暫時還屬未找到相關的材料能夠使電池的電量得到很大的提升。但是人們一直也沒有放棄對於鋰離子技術的研發,就在前不久據外媒透露,英國Nexeon公司獲得三套關鍵性專利,是鋰離子電池的負極的硅材料,這是在收購了Litarion GmbH公司之後所獲得的。這個專利一共有24項,這其中還有納米硅顆粒的製造和使用方面的技術。 

這是之前Nexeon公司發現的一種新材料,它的特性就是壽命長,而且可以一直保持著負極的物理性質。目前這種材料的應用已經相對成熟,利用不同形式的硅材料來代替之前的負極材料。就現在來看,這家公司已經研發出兩種不同形式的負極,分別是NSP-1和NSP-2。其中NSP-1它是硅基復合粉末,這種的話可以增強負極電極的活性並可以增加電池容量,這個方式是相當有意義。

另外NSP-2是一種硅基材料,它可以承受更大的負載,這樣可以增加更大的能量密度和容量,不僅如此, NSP-2還能夠減緩材料膨脹。所以這種材料的突破對於電池技術的突破是非常有幫助的。

本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

6、雅迪電動車的石墨烯電池如何?

性價比很高,優點如下:

1、壽命長。

雅迪電動車推出的石墨烯電池採用了石墨烯超級導電漿料,導電能力強,傳熱快,可支持20A的大電流充放電。同時,石墨烯重構了電極微觀結構,反復充放電的可逆性好,電池循環可達1000次以上。而它的壽命是普通電池的3倍以上。

2、快速充電。

「石墨烯電池」恰好解決了充電時間過長的問題。石墨烯材料具有超導電性,低內阻專利結構設計,支持10A-20A大電流充電,使用專業快速充電設備1小時即可充電至80%。

3、綠色環保耐腐蝕。

電動汽車電池的回收也是一個問題,因為直接丟棄會造成環境污染。而亞迪電動車石墨烯電池的電極柵採用高端工業電池合金技術,並添加特殊的稀土元素,既綠色環保,又有效抑制了基材和晶界的腐蝕,顯著提高了耐腐蝕性能。

石墨烯電池的原理:

使用環境熱的石墨烯電池自我充電。

該實驗製造了含有led的電路,這些led通過導線連接到石墨烯條上。他們只是把石墨烯放在氯化銅溶液中,然後觀察。LED燈亮了。事實上,他們需要6個串聯的石墨烯電路來產生2V的電流,使LED燈發光以獲得這張照片。

Hsu和他的同事說,這里發生的是,銅離子,帶兩個正電荷,在溶液中以每秒300米的速度移動,這是由於室溫下溶液的熱能。當離子猛烈撞擊石墨烯帶時,碰撞產生的能量足以將不在場的電子從石墨烯中擊出。電子有兩種選擇:它們可以離開石墨烯帶並與銅離子結合,或者它們可以穿過石墨烯進入電路。

7、廣州石墨烯電池將量產,如今我國石墨烯的技術水平如何?

中國逐漸成為一個世界大國,這個說法並不是沒有依據的。在一些技術上我們現在雖然比不上第一的國家,但還是高踞前列,甚至有些技術我們是高居世界第一的。就比如說我國目前在石墨烯相關技術方面的研發就是走在世界前列的,而且是遙遙領先於美日韓等其他發達國家,而且在它的應用方面,化工儲能和電子器件方面,我們是最主要的應用領域,其中石墨烯在鋰離子電池的應用前景上市備受世界關注的,而我國的石墨烯研發熱度持續高漲居世界第一。石墨烯是世界上已知最薄最堅硬導電性和導熱性最好的材料,人們稱它為會改變世界的材料和世界各國已經將石墨烯的研究列為國家戰略層面的布局,不斷加大石墨烯的研發投入,而自從石墨烯的種種功能被逐漸發現時,中國的各大科研機構就已經緊緊的在跟前沿的科學腳步涉足石墨烯的研究了,比如說清華大學中國科技大學,中科院沈陽金屬所,中科院北京物理所中科院寧波材料所中科院山西煤化等眾多高校研究所紛紛成立了相關的研究組,而且投入了大量的經費,引進了很多海歸人才,加強了我國對石墨烯領域的研究和探索,並且取得了很多的成果。美國麻省理工學院的科學家研究發現的,在特定情況下,石墨烯能夠被轉化成為具有獨特功能的拓撲絕緣體,另外批量化生產和大尺寸生產是阻礙石墨烯大規模商用的因素,而我國的研究成果已經突破這兩大難題,製造成本已經從每克5000元降至每克3元,解決了這種材料的量產難題。我國在2019年的時候已經成長為全球石墨烯專利的主要貢獻者和申請最為活躍的國家。,比如說中國申請人申請的專利總量是佔全球的71.61%,遠高於其後的美國9點9.21%和韓國9.07%,並且申請活躍度也遠高於其他國家。雖然中國的石墨烯研發多,但是存在多而不優的問題。石墨烯的應用專利技術和它的終端產品兩個方面來看,我國在石墨烯應用技術方面的研究持續增長,主要集中在儲能電子器件,水處理,氣體處理,化工,醫療檢測,航空,航天等。雖然中國在石墨烯領域具有較高的學術影響力,但是在相關論文被引進的次數來看,新加坡,澳大利亞,美國,德國是處於領先地位的,尤其是美國在企業表現論文影響力和專利布局等方面都比我國要出色的很多,所以從研發活動上來看,我們國家雖然多,但還並不是質量特別的高,行業認可度和成果影響力以及研發投入效率有待進一步提高,而我們中國的石墨烯產業生態也需要從量到質的逐漸轉變。

8、動力電池期盼奇點時刻:石墨烯刀片無鈷電池三大技術路線同迎突破

人說,電池已經到達瓶頸,電動車頻繁自燃即是證明,下一步應該在更大的范圍普及充電樁,但也有人說,電池技術即將突破,電動汽車未來的使用場景與燃油車無異。汽車的電動時代,安全高容量電池是一個繞不過的坎,也是電動汽車能否真正替代燃油車的核心,在電池技術到達天花板之時也可能意味著新技術的爆發奇點時刻不再遙遠。
文丨AutoR智駕 王碩奇
連日來,動力電池領域新聞不斷。
這些聲音既牽動著消費者,也影響著資本市場。
5月13日,廣汽集團旗下的廣汽新能源對外宣布:今年底,石墨烯電池量產研發工作將終於從實驗室走向實車,廣汽新能源埃安車型將搭載相關技術成果。
「基於廣汽三維結構石墨烯(3DG)材料而研發的「超級快充電池」 已經完成電芯、模組、電池包樣件的測試工作,並搭載整車進行了裝車大功率充電測試,電池壽命和安全性均已達到使用標准。
據測試,「超級快充電池」僅需8分鍾就可以將電池充電至85%,充電時間與傳統燃油車的加油時間相當。」
5月11日,寧德時代舉行了2019年度業績網上說明會。並在說明會中表示無鈷電池技術研發順利,這意味著電池成本將進一步降低。
4月16日,特斯拉(Tesla)最新發布的一項新專利表明,其壽命達100萬英里的電池又得到了進一步發展。
該項專利描述了一種新型電池鋰化過程,能夠提高電池質量、延長電池壽命,甚至可以節省成本,而這份專利的名稱為「鎳鈷鋁電極合成方法」(Method for Synthesizing Nickel-Cobalt-Aluminum Electrodes)。
3月29日,比亞迪正式推出刀片電池,在發布會上展示了電池最為懼怕的針刺測試,並宣稱刀片電池具備的的高安全、長續航、長壽命等特點,將把動力電池的發展路線重新拉回到以安全為本的正確道路上。(詳見:《刀片電池:新能源領域的一大步,王傳福的一小步》)
四家新能源企業在今年上半年前後發布了三種完全不同路線的電池新技術,而新技術要解決的問題也恰恰說明了目前新能源的困境——
充電慢,
壽命短,
不安全,
成本高。
而以廣汽新源和特斯拉、比亞迪和寧德時代所宣稱推進的電池技術正好完美地解決了上述四大缺陷。(《這是我聽到的最直接最觸目驚心的電動車電池安全講解,但這並不意味著電動車沒有未來》)
動力電池的奇點時刻真的即將到來嗎?
石墨烯的商用前景仍然不明
2010年,石墨烯的發現者榮獲了諾貝爾物理學獎。
石墨烯從此成為顯學。
2017年,國家工信部制定《十三五材料領域科技創新專項規劃》,將石墨烯材料技術劃為重點發展領域。
不可否認「石墨烯」這個名詞正在以越來越多的頻次出現在我們的生活中,因具備超輕、超高強度、超強導電性等特性,被認為是提高電池充電速度、推動動力電池技術進步的重要技術。
近年來,越來越多企業加入石墨烯電池研發製造陣營, 但一直都是只聞其「聲」,未見其「物」。
並且越值得期待的產品,越容易被炒作為石墨烯的技術落地,在嚴格意義上,我們今天能買到的消費品,對於石墨烯的應用依然為0。
2014年據Tesla創始人兼首席執行官Elon Musk表示,特斯拉准備將Model S、即將面世的Model X跨界車以及平價電動車型Model 3的性能再度升級。「我們汽車的續航里程將有可能突破500英里」。彼時他在接受英國汽車周刊《Auto Express》的采訪時如此表述。
然而,Musk並沒有透露這個計劃的細節,但是根據眾多媒體的報道,用石墨烯製造的「超級電池」有可能是特斯拉實現該計劃的關鍵。如果認真查找幾個國外相關報道,但是無一例外地都說消息源自中國媒體報道。
而最近的炒作也包含了華為的P40將會搭載石墨烯電池,然而至今並沒有實現。
事實上,國際鋰電學術界和產業界並沒有「石墨烯電池」這個提法。維基百科裡也沒有發現「graphene battery」或者「graphene Li-ion battery」這兩個詞條的解釋。
目前,幾乎所有的商品鋰離子電池都採用石墨類負極材料,在負極性能相似的情況下,鋰離子電池的性能很大程度上取決於正極材料,所以現在鋰離子電池也有按照正極來稱呼的習慣,比如,磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、三元電池等。
因此石墨烯在電池中的應用有可能是正極也有可能是負極,而由於石墨烯成本是以往材料的幾千倍,並不會有廠商把一個電極的材料全換成石墨烯,所以基本就不存在石墨烯電池,只存在「摻/用了石墨烯的鋰離子電池/鉛酸電池等」。
由於廣汽新能源並沒有公布技術細節,廣汽新能源埃安車型將搭載的「超級快充電池」中,究竟石墨烯是以主材料還是以添加劑的身份出現仍然是迷。
目前商業中的知名案例,僅有三星宣布開發出石墨烯電池,但有評論指出三星的方法和原料就決定了這不可能是個工業化的方案。
此外石墨烯的最大問題是成本和工藝,再加上手機電池和汽車動力電池仍有體量難度差異,目前學術上仍沒有成熟的解決方案。
因此廣汽新能源的「超級快充電池」不免讓人生疑,廠商拿出一台試驗車或者手機宣稱充電速度極快並沒有難度,石墨烯真正的難度在於成本和可靠的商業化技術突破。
而根據現有條件,石墨烯的產業化前景依然渺茫。
快充和安全是一對矛盾,解決了這一問題的企業完全可以不用再生產汽車而只需專注於電池本身即可成為當今汽車行業的關鍵先生。
我們不拒絕想像力,但殘酷的真相比虛假的噱頭更有意義。
刀片電池專利掛著王傳福的名字,大概率靠譜
一個多月前,3月29日,比亞迪集團董事長兼總裁王傳福在發布會上表示:「『刀片電池』將把『自燃』這個詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉。」
對於比亞迪來說,新能源汽車的安全一直被視為最高級別,至今一直保持著新能源車電池安全零事故。多年來,比亞迪也一直致力於電池安全方面的創新,希望徹底解決新能源汽車安全痛點,引領全球動力電池技術路線重回正道。
在發布會的針刺實驗中,三元鋰電池,在針刺瞬間表面溫度迅速超過500℃並開始劇烈燃燒,穩定性更高的傳統磷酸鐵鋰塊狀電池,針刺之後無明火、有煙,表面溫度達到200℃~400℃,而比亞迪的「刀片電池」,在針刺後無明火、無煙,電池表面溫度維持30℃-60℃左右。
目前國標《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》仍然在徵求意見階段,現在仍作為可選項目由企業選擇性執行,其中很大一部分原因是目前大多數三元鋰電池無法通過測試。
從成本的角度考慮,比亞迪在原有的基礎上,比亞迪在電池尺寸上面做了更改,呈現「扁平」和「長條」形狀,此外的技術細節比亞迪也沒有過多公布。
但結論可以總結為三條:
1、刀片電池的體積能量密度提升;
2、刀片電池整體成本下降;
3、刀片電池具有非常高的安全性;
此外,比亞迪也宣稱刀片電池已經量產並且將搭載在下個月上市的「漢」車型中。
而企業的重視程度也可以作為判斷靠譜程度的重要依據。
由於很快要量產,比亞迪也需要在知識產權方面讓它得到保護,而一般作為企業核心競爭力的專利都會寫上企業領導的名字。
我們從公開資料可以看見的信息是關於比亞迪刀片電池的核心專利上寫著比亞迪創始人王傳福的名字。
在逐漸進入夏天的階段,中國再次發生多起電動汽車自燃事件,比亞迪從發布技術,很快量產,高度保密的做法,以解決電動車自燃問題為突破口,讓一度不被看好的認為走錯路線的比亞迪動力電池重回聚光燈下。
但安全和電池密度容量一直是一對矛盾,刀片電池是否已經解決了這一矛盾,在「漢」上市之後相信消費者的評價會是客觀的。
慢慢開始自研電池之路的特斯拉
特斯拉目前的電池供應商為松下和寧德時代,但特斯拉意圖自研電池的腳步一直沒有停止,大概率的原因可能是當前市場上即便目前最優秀的電池仍不能讓馬斯克滿意。
目前有報道稱特斯拉發布了一項最新電池技術的專利,這一專利相對更加務實,是在以往的基礎上改進而來。
特斯拉宣稱以前的電池加熱方法有時會導致名為鋰基板 Li5AIO4 的雜質形成,而降低電池中的鋰含量。
雖然可以減少污染,但也會使電池的性能變差。
為了解決上述問題,特斯拉提出了「合成鎳鈷鋁電極的方法」。
如專利中所述,電池將被加熱到足以使單晶生長的溫度。
鋰與其他金屬的比例經過修改後,將有限限制第一次加熱過程中雜質的形成。鋰將在低於第一個加熱周期的溫度下進行第二次加熱。
參與該專利的研究人員指出,該工藝有助於開發出無雜質的單晶 NCA,使電池可以達到 4000 多次充電周期。
特斯拉在專利中寫道,在電池中使用 NCA 電極將使單晶材料無雜質地呈現出來,污染物的減少可能會延長電池的整體壽命,這將幫助特斯拉為其汽車生產續航可達 100 萬英里電池的道路上邁出一大步。
事實上特斯拉的電池一直處於改進的狀態,多年來,公司用於車輛和能量存儲系統的電池變得更加高能量密度。藉助千兆工廠等設施實現的規模經濟,也在很大程度上幫助特斯拉接近每千瓦時 100美元的水平。
人們普遍認為,在這個水平上,電動汽車的價格可以達到與內燃汽車相當的水平。
也就是說,特斯拉依然堅持三元鋰電池的技術道路,並且在不斷的改進優化以及節省成本,目前來看特斯拉的技術路線是最為穩妥的方式,雖然根本性的技術突破概率小,但對於一個可持續化的商業來講,這就是最優選擇。
寧德時代:「刀片電池」我們更好,無鈷電池研發順利
5月11日,寧德時代舉行了2019年度業績網上說明會。在說明會上,寧德時代與特斯拉的合作細節成為了被投資者提及最多的問題之一。
寧德時代董事長曾毓群在業績說明會上表示:「寧德時代將在今年下半年正式向特斯拉供貨,供貨產品將不限於磷酸鐵鋰或者三元電池,具體取決於市場需求。」
「馬斯克告訴我,特斯拉希望自己做電池。據我了解,他們的技術路線對我們不會有沖擊。而且我們在共同探討如何把電池做得更好,以服務新能源事業。」曾毓群進一步透露,寧德時代有自己的「無鈷」電池技術儲備,目前研發進展順利,正在想辦法搞好供應鏈,因為這是一個全新的、顛覆性的產品。
此外,寧德時代針對投資者提出的「比亞迪刀片電池技術」發表了自己的看法:「刀片電池也是寧德時代 2016 年量產的 CTP(Cell to Pack,無模組動力電池包)結構創新概念中的一種,我們已經選擇並量產 CTP 結構創新里最優的幾種,比如 CTP-0、CTP-1、CTP-2。」曾毓群表示。
目前來看,寧德時代作為中國第一大電池供應商,不僅在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池發展迅速,在新一代電池研發層面也絲毫沒有鬆懈。
據了解,目前市面上大部分電池又含有鈷元素,鈷元素本身屬於稀有金屬,是電池組成材料當中最為昂貴的材料之一,無鈷電池因為不含有鈷元素,所以在電池成本當中費用相對於三元鋰電池來說價格會低五分之一左右的價格。
而和比亞迪的隔空對話,由於雙方的新一代電池仍然沒有量產產品,技術上仍無法對比。
但比亞迪也是隔空回復了一條微博,並且對寧德時代持有懷疑態度。
但無論如何,寧德時代在多品類電池的綜合實力是毋庸置疑的,而電池成本的痛點也是制約新能源發展必須要解決的問題,無鈷電池技術未來可期。
多種技術路線共存下的發展
無論電池技術的路線怎麼變,但它根本的目的是讓電動汽車變得充電快、安全高、跑得遠。
而多種路線的產生,也正在說明目前的技術道路仍然沒有最優解的方向產生,對於國內我們希望找到彎道超車的辦法,也希望能有更多的想像力,這是人類社會進步的動力。
但我們不希望為了噱頭而去宣稱什麼,電池技術的發展看似發展緩慢,但即便從2014年特斯拉進入中國起,這六年來,動力電池技術的發展是翻天覆地的。
但是在層出不窮的電動汽車自燃面前,更需要整個行業一起踏實努力,就如同松下18650電池的容量3.2-3.5-3.7-4.0Ah這樣一點點漲。
這種非爆發式的但積累式的進步可能是電動汽車行業可以穩定健康發展的最佳模式。
動力電池是否迎來一個可預期的奇點時刻?
在沒有基礎科學的重大突破之下,動輒100%以上的突破,若干年後都可能會成為一個笑話。
但當電動汽車成為一個健康的行業,形成了可盈利的產業鏈,無論是在技術層面還是商業層面,迎來突破都將只是時間問題。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

9、石墨烯電池的用途有多大前景

前景看好,參考前瞻 產業研究院《中國石墨烯行業深度市場調研與投資戰略規劃分析報告》顯示,石墨烯是一種神奇的納米級新材料,具有透光性好、導熱系數高、電阻率低、電子遷移率高、高機械強度特點,能在諸多應用領域取代原有材料發揮高效性能(如)因而已經取代硅,成為「二十一世紀新材料之王」。
目前石墨烯仍處於產業化初期,善未完全實現石墨烯的規模化應用,對石墨烯產品最大的需求市場仍然是科研院校和少量生產廠商。由於下游需求未起,大部分石墨烯企業目前仍無法找到穩定的商業模式和盈利模式。
隨著石墨烯制備水平的發展和石墨烯應用技術水平的發展,石墨烯材料能夠應用在更多的下游產品和領域中。預計到2024年前後,石墨烯器件有望替代互補金屬氧化物半導體(CMOS)器件,在納米電子器件,光電化學電池、超輕型飛機材料等研究領域得到應用;
消費電子類應用將成石墨烯技術攻克主方向。石墨烯制備水平和應用技術水平的發展是相輔相成的,以目前的發展水平看,電子元件領域的應用對石墨烯的質量和技術要求最高,也最難以實現,我們預計其應用在10年左右;石墨烯在消費電子類的應用主要需克服制備技術的難關,這也是目前石墨烯研究中最熱點的方向,我們預計制備技術在未來1-2年內會有所突;
石墨烯的研究和產業化發展持續升溫。從石墨烯專利領域分布來看,其應用技術研究布局熱點包括:石墨烯用作鋰離子電池電極材料、太陽能電池電極材料、薄膜晶體管制備、感測器、半導體器件、復合材料制備、透明顯示觸摸屏、透明電極等。

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