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石墨烯用于汽车快充 磁性元器件从业者谈见解
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石墨烯用于汽车快充 磁性元器件从业者谈见解

2021-02-03 09:27:03 来源:电子变压器与电感网 作者:卞娅琪 点击:5050

【哔哥哔特导读】石墨烯问世已久,安德烈·海姆教授被称为“石墨烯之父”,他于2004年首次剥离出仅有一个原子厚度的石墨烯,并因这一成就与科学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫共同获得2010年诺贝尔物理学奖。然而,发迹于国外,石墨烯在应用研究上,中国反而领先世界。

近日,广汽集团旗下的广汽埃安发布一则预告:新电池采用了石墨烯技术,石墨烯基超级快充电池可在8分钟充满80%,同时硅负极电池让电动车NEDC续航达1000公里。

语出惊人,业界人士众说纷坛。

石墨烯用于汽车快充 磁性元器件从业者谈见解

电动车产业人士观点:

言辞激烈,是吹嘘还是秀肌肉?

消息最先引发新能源汽车、电池及产业上下游人士的热议,从社群平台各种声音来看,显然批评其吹嘘的言论占据主流。

其中,较为直白“激进”的言论莫过于——中国科学院院士欧阳明高在今年的中国电动车百人会论坛上,说:“如果有人告诉你,这个车能跑1000公里,几分钟能充满电,还很安全。以目前的技术,他一定是骗子。”此言论也一度引发人们站队口伐!

广汽埃安总经理古惠南在同一个论坛上做出了回应,认为大家对欧阳明高所说的话理解有失偏颇。他表示,如果8分钟要充电1000公里的话,需要建设高功率的快充桩,技术上可以实现,只是成本高,又要满足高要求,又要便宜,目前还做不到,广汽埃安会按节奏来推广。同时,两种技术兼备的电池技术最快在年底推出。

他强调,续航达1000公里的新能源车在今年肯定会出现,但是成本不会低。

磁性元器件厂商认为:

充电桩非主要问题,电池才是关键!

对此,深圳可立克科技股份有限公司副总经理周正国说,石墨烯主要是起散热的作用,充电的过程也是电解电离的过程,会产生热量,石墨烯从化学结构来看,它有很多孔,可以起到散热作用。使用石墨烯以后,有利于降低电解电离过程中的热量,扩大散热面积。“但是现在说是马上就商用,我觉得有点吹牛的成分,可能实验也做得出来。”

对于广汽埃安总经理古惠南提及的建设高功率的快充桩,周正国认为,仅是桩的问题,那问题不大。

广汽埃安汽车

据他透露,可立克实际上早有应用于8分钟充电装中的器件产品。“就我们而言,实际上我们早就做了8分钟充电的充电桩,我们跟海外的知名汽车厂商配合,已经做了三年。综合我们和客户的研发经验,我认为8分钟充满电,对充电桩来说可以做到。”

周正国说到,“充电桩充多大功率我都能做,当然这也涉及一个标准问题,以前电压是700-750V,以后就是1000V,甚至更高。当前主要是解决电池充电的问题。”

至于石墨烯要马上商用的可能性,他认为还是有路一段路要走,但是也不会太长,两年三年的话应该还是要的。

深圳京泉华科技股份有限公司朱勇认为,电池充得越快,锂离子越容易失去活性,慢慢就会容易击穿。从物理特性来看,石墨烯通过降低电池的内阻,扩大电接触面积,减少介质,提高穿透能力,确实能提升相关效果,可以提升充电速度,但说对于充电快慢的关联性有多强,还有待商榷,还要考虑介质、导电液及生产环境等因素。当然目前改进空间依然很大,这也是科学家一直在努力的方向。

“要符合电池的特性去充电,离开电池特性去谈充电时间长短是没有意义的。那是骗消费者,也是骗自己,很危险的。充电还得看电池能承受几个C(充放电倍率),如果是2个C的话,功率为960千瓦,也要半个小时才充完。”

他表示,企业不能胡乱编造噱头,安全还是第一位,汽车毕竟涉及人们生命财产安全,因为燃烧了没法救了。

作为长期研究磁性元器件产品的专家,朱勇坦言,他对电池的了解还不是那么足,他说,“或许他们已经有足够信心可以满足,因为实验跟实际中还是有区别的。也需要从很多维度来看问题,我觉得也不能说别人是个噱头,可能他们是基于实验得出的结果。”

充电机高功率化

磁性元器件模组还是以叠加为主

在广汽发布的新电池采用石墨烯技术之外,近日,《磁性元件与电源》记者获悉,广汽计划今年在广州建立200座480千瓦的超级充电站。这也就意味着磁性元器件模组在体积或数量上要有所改动。

周正国认为,目前电动汽车充电功率30千瓦已经偏小,一般至少要60千瓦,并朝着150千瓦迈进,甚至更高功率。

“石墨烯也谈了这么多年,我估计这几年也会开始开有点动作了。” 深圳海光电子科技有限公司总工程师欧阳顺昌说,“其实无论变到300千瓦还是480千瓦,我们主要还是以叠加模块数量为主,像我们现在做的就是以叠加模块为主。我们现在暂时还没有做那种特大的变压器产品,如果要按他那个功率段做更大的磁性元器件,那可能变压器厂商的生产设施都要更换。”

欧阳顺昌表示,“石墨烯这种技术,无论用在充电桩,还是光伏,或者其他行业,涉及能量储存转换的都可以去研究,就看哪个行业率先用,并把它用好。”

周正国从国内外设计方面对比了磁性元器件使用的差异,他说国外设计方面容量肯定更大,拓扑结构不一样。我们做的国内和国外产品结构有所不同,国外是单拓扑结构,国内是多拓扑结构,多个模块拼凑起来的。

“在国内,要达到60千瓦的充电功率,普遍是2-3个模块。现在主流是30千瓦一个模块。如果说要达到480千瓦,按30千瓦一个模块算,那得16模块,所在在体积上国内做得比较大,国内主要是采用风冷式的,而国外主要是采用水冷式的。想要减少模块就只能是做单拓扑结构。但我认为350千瓦足够了,没必要做到480千瓦。”

朱勇也认为,“对磁性元器件来说,还是和通信电源一样的,需要多个模块叠加并用,如果按30千瓦一个模块算,是需要16块磁性元件模组才能满足480千瓦的充电桩。不过我认为即便是叠加组合,体积也不会很大,就类似于一个组合柜那样,高度大概是1.8米。”

福州大学教授陈为表示,想尽可能减少体积或模块数量可从磁性元器件频率着手,“如果频率能够提高了,那么我们的磁性元件还是可以再做得更小。开发比例提高后,磁性元器件配就可以跟上去。”

更多超长续航神话在续写

话题热议前,广汽集团董事长曾庆洪发言称,广汽石墨烯基超级快充电池目前已进入实车量产测试阶段,首款搭载车型为AION V,目前正在黑河做冬季试验,初定今年9月可以批量生产。

实际,新年伊始,已不止广汽新能源车宣告新的电池技术,以及续航达1000公里的消息了。

1月13日,智己汽车宣布旗下首款车型与宁德时代开展合作,搭载“掺硅补锂”电池,最大续航里程将超过1000公里;

1月9日,蔚来汽车发布150KWh固态电池,称搭载该电池的车型,NEDC续航可达到1000公里。

虽然欧阳明高言辞激烈的点出新能源汽车厂商大胆的商业计划,但他还是十分肯定新能源汽车的未来发展前景。

可再生资源中光伏发电价格与煤电相当;分布式能源形成规模;充电基础设施中各种充电技术成熟并兼容、基础设施比较普及,满足电动汽车需求。欧阳明高认为,当前人类社会正处在电池为核心、可再生能源为主体,电和氢能为载体,电动车为工具的第三次能源革命中。电动化是汽车动力百年来的重大技术变革,锂离子电池更是能源利用百年来的重大革命。

在这种种技术突破的有力助推下,他认为,新能源汽车即将迎来全方位突破的关键转折点。

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