中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：8月22日，人民網(wǎng)刊登了一篇題為“韓科學(xué)家開發(fā)新型鋰電池：充電速度提升120倍”的文章，其中提及“給汽車充滿電需要不到一分鐘”內(nèi)容，引起了業(yè)界強(qiáng)烈關(guān)注。
8月28日，國(guó)家863計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目監(jiān)理咨詢專家組組長(zhǎng)王秉剛對(duì)記者表示，縮短鋰電池充電時(shí)間是可行的，但是韓方宣稱的幾分鐘或是一分鐘充滿有點(diǎn)匪夷所思。
記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，韓國(guó)科學(xué)家所稱“充滿電需要不到一分鐘”的新型鋰電池，在中國(guó)早已實(shí)現(xiàn)，但是僅限于單體電池實(shí)驗(yàn)室研究，而非韓國(guó)科學(xué)家所稱用于汽車使用的電池組。
同一日，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所新能源技術(shù)研究所博士生導(dǎo)師劉兆平對(duì)記者表示，就目前世界鋰電池技術(shù)水平而言，要想實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池“一分鐘充滿電”有點(diǎn)天方夜譚。
口號(hào)很“唬人”
“剛開始看到這個(gè)消息，驚了我一跳，韓國(guó)人技術(shù)怎么一下子發(fā)展那么快。”清華大學(xué)汽車工程系教授、汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任陳全世接受記者采訪時(shí)指出，韓國(guó)人所宣揚(yáng)的這個(gè)新技術(shù)也不是一個(gè)新鮮東西，目前該技術(shù)在世界范圍里也僅限于理論階段，且這個(gè)理論在美國(guó)也僅得到試驗(yàn)證實(shí)。
記者從美國(guó)俄亥俄州Nanotek儀器公司網(wǎng)站公開資料得知，該公司研究人員早在2011年9月就利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運(yùn)動(dòng)的特性，開發(fā)出一種新型儲(chǔ)能設(shè)備，可以將充電時(shí)間從過去的數(shù)小時(shí)之久縮短到不到一分鐘。
上述儲(chǔ)能設(shè)備的功率密度(即電池能輸出最大的功率除以整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的重量或體積)為100千瓦/公斤，比商業(yè)鋰離子電池高100倍，比超級(jí)電容高10倍。
“由于其功率密度高，能量轉(zhuǎn)移率就高，充電時(shí)間就會(huì)縮短?！眲⒄灼綇?qiáng)調(diào)，該電池能量?jī)?chǔ)存密度為160瓦/公斤，與商業(yè)鋰離子電池相當(dāng)，但是比傳統(tǒng)超級(jí)電容高30倍，所以存儲(chǔ)的能量就很多。
“該儲(chǔ)能設(shè)備的關(guān)鍵是陰極和陽極有非常大的石墨烯表面，在制造過程中，研究人員將鋰金屬置于陽極。首次放電時(shí)，鋰金屬表面發(fā)生離子轉(zhuǎn)移，通過電解液向陰極遷移，然后通過石墨烯表面的小孔，到達(dá)陰極，這樣就產(chǎn)生了電?！眲⒄灼街赋?，在充電過程中，由于石墨烯電極表面積很大，大量的鋰離子可以迅速?gòu)年帢O向陽極遷移，形成高功率密度和高能量密度，這樣鋰離子在多孔電極表面的交換時(shí)就可以消除嵌插過程所需的時(shí)間。
盡管研究數(shù)據(jù)很喜人，但是很難形成量產(chǎn)。宇能電氣有限公司副總經(jīng)理武維超在接受媒體采訪時(shí)表示，在研究過程中使用的氧化石墨烯、單層石墨烯和多層石墨烯等各種不同類型的石墨烯材料，按每克高達(dá)2000元的價(jià)格計(jì)算，制造一輛配有石墨烯電池的汽車，成本可能需要幾千萬元。在大家還買不起電動(dòng)車的時(shí)候，再去談一分鐘快充有意義嗎？
劉兆平認(rèn)為，別看很多技術(shù)口號(hào)叫得很響，多是在實(shí)驗(yàn)室里面做出來的，一旦進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，就不得不考慮成本及工藝技術(shù)了。
技術(shù)“不靠譜”
記者從韓國(guó)蔚山科技大學(xué)官網(wǎng)上找到了題為“韓國(guó)新的碳涂層鋰離子電池技術(shù)，可以將充電時(shí)間縮短到一分鐘”的文章，其中詳細(xì)提及了該鋰電池的技術(shù)特點(diǎn)及制作方法。
據(jù)公開信息顯示，韓國(guó)科學(xué)家使用陰極材料——標(biāo)準(zhǔn)的鋰錳氧化物(LMO)，把它浸泡在一種含有石墨的溶液中。然后，將經(jīng)石墨浸泡的鋰錳氧化物進(jìn)行碳化處理，石墨就會(huì)變成一個(gè)穿越陰極的導(dǎo)電網(wǎng)。這個(gè)新陰極接著被電解質(zhì)和石墨陽極包起來，就制成了快速充電的鋰電池。
針對(duì)該鋰電池的性能，該文還做了一個(gè)“形象”的比喻——這些碳化的石墨網(wǎng)像血管一樣運(yùn)作，電池的每個(gè)部分都能同時(shí)充電，致使充電速度快了30到120倍。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的鋰電池適合用在電動(dòng)汽車上。毫無疑問，一輛充電時(shí)間不到一分鐘的電動(dòng)汽車是相當(dāng)棒的。
對(duì)于上述文章的內(nèi)容，劉兆平表示，單體電池要想做到1分鐘充滿電，在技術(shù)上是完全可行的，只要將極耳(從電池芯中將正負(fù)極引出來的金屬導(dǎo)電體)數(shù)量設(shè)計(jì)增加就可以實(shí)現(xiàn)快充。
“但是要將很多單體電池組合到一起作為汽車用動(dòng)力電池，其瞬間電流將達(dá)到近600安培，而國(guó)家允許的電流只有200安培，很容易造成燃燒風(fēng)險(xiǎn)?！眲⒄灼奖硎?，其實(shí)韓國(guó)科學(xué)家是偷換了一個(gè)概念，能夠?qū)崿F(xiàn)1分鐘充滿電的應(yīng)該是單體電池，而不是電池組，實(shí)驗(yàn)室中的單體電池測(cè)試數(shù)據(jù)也不能照搬用在動(dòng)力電池上。
“現(xiàn)在很多國(guó)家政府及企業(yè)都說在新能源汽車領(lǐng)域有很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力，但是實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的又有幾個(gè)？”臺(tái)灣立凱電能科技股份有限公司中國(guó)區(qū)總經(jīng)理?xiàng)钪莻ヒ脖硎?，俗話說“酒香不怕巷子深”，該機(jī)構(gòu)的電池技術(shù)好不好，看有多少家企業(yè)及產(chǎn)品在應(yīng)用不就知道了。
“神話”破滅“此理論付諸實(shí)踐的難題在于材料很難找到，雖然是石墨，但是對(duì)密度和純度有很高的要求，就目前而言，還未有能實(shí)現(xiàn)超短充電時(shí)間的電池樣本出來?！标惾缹?duì)本報(bào)記者表示，即使這種理論能付諸實(shí)踐，也是從很小的紐扣電池做起，何時(shí)能做出車用電池沒有時(shí)間表。
“韓國(guó)科學(xué)家提出的快速充電性能，實(shí)際上是以犧牲電池及整車其他性能作代價(jià)。”科技部863電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目管理辦公室寧國(guó)寶博士也坦陳，電池快速充電，意味著離子在電池隔膜上快速移動(dòng)，而隔膜是很薄的一個(gè)物件，經(jīng)常性使用快速充電，電池易造成短路，影響其壽命。
寧國(guó)寶補(bǔ)充道，猶如“木桶效應(yīng)”，盛水量的多少是由最短的木板限制。動(dòng)力電池性能的好壞是由多種因素決定的，不能一味的追求某方面性能。
對(duì)于上述專家的種種疑惑，記者努力聯(lián)系該校教務(wù)部門，可是電話一直無法接通。
一位名為“Kent Beuchert”的網(wǎng)友在該校BBS中留言指出，“不幸的是，電池還有很多問題需要解決。
與慢充相比，高成本才是最嚴(yán)重的。
重量和尺寸也影響著電池在汽車中的大量應(yīng)用。如果不能解決上述問題，那么這個(gè)研究就沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值”。
“一分鐘充電固然是大家所愿望的，但是科學(xué)來不得半點(diǎn)虛假?！睂?duì)于韓國(guó)該項(xiàng)“研究”對(duì)中國(guó)新能源發(fā)展的啟發(fā)，寧國(guó)寶認(rèn)為，我們必須扎扎實(shí)實(shí)的做學(xué)問及研究，新能源汽車發(fā)展是一個(gè)體系工程，哪怕其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)出題，對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)都是致命的。
