关键词：华为X电池X石墨烯 当华为这个名字，与石墨烯和电池同时出现时，可能就不由人不联想到，石墨烯电池终于问世了。各种媒体上诸如“华为开启石墨烯时代”这类的标题党比比皆是，随便转发，阅读量就有10W+。但是如果看看华为发布的视频，可以清晰地看出，石墨烯只是用在了电池散热上，而与电极材料没什么关系。 石墨烯这个话题，我想多说几句。曾经看过一篇文章，文章称我国已成为世界石墨烯头号研发和产业化强国。截止2016年8月份，我国从事石墨烯研发、生产和应用的企业超过400家，占全球石墨烯企业的四分之三，技术专利方面，石墨烯专利申请占全球的三分之一。说实话，看到这个数字，我也很骄傲。是不是中国在石墨烯技术上真的逆袭了呢？ 专利虽多，学术论文也不少，但是这些专利和论文，被引用的次数极低，说明这些专利在质量上普遍不高。因此，在石墨烯这个领域上，我们仍没有逃脱大而不强的命运。作为一个人口大国，基数大，做大并不难，但是做强，就需要努力了。 再说石墨烯这种材料，不论是力学性质，热学性质，光学性质还是电导率，石墨烯的性能都出类拔萃。如果评价石墨烯为“材料之王”，我觉得也不能说错误。可石墨烯虽然有“王者的风范”，也有“王者的尊贵”。制造难度大，成本也非常高。如果某个企业，能生产出个把公斤，可能已经是个很大的数字了。而某些公司，动辄几百吨的产量，就有点扯了。什么氧化石墨烯，石墨烯微片，石墨烯粉末，我觉得充其量只能算是改性的石墨。因为石墨烯是个很“石墨烯”的材料，单层性质很强，但是落个三五层，那些神奇的性质就退化的不少了，如果落个十几层，基本也就是石墨了，成本也就从1克几千块变成几块钱了。而且石墨烯由于是纳米材料，纳米材料对人身体多是有害的。石墨烯对人身体的毒性，目前已经明确了。所以这也注定不会有什么“石墨烯袜子”这样的神奇产品。 所以石墨烯虽是“材料之王”，但是绝对不是万能材料。成本和工艺上，都会让应用非常受限。所以笔者认为，真正的石墨烯电池，是不存在的。但是掺杂石墨烯的锂离子电池也许可能被生产出来。但是动力电池成本如此敏感的今天，嚷嚷着用石墨烯提高身价，又有几个会真正应用这种材料呢。 以上，就是我对石墨烯技术的总结，不局限于电池技术。帮助大家在看到石墨烯的新技术时，做一个判断。 关键词：新技术X突破X电池 作为电池技术的从业者，说实话，不论是什么：“充电几分钟，行驶1000公里”，“还是什么能量密度提升多少倍”，除了少数媒体的误读和添油加醋外，我相信都并非空穴来风。 比如说锂空气电池。这种电池的概念在1976年被提出，这种电池，理论能量密度超过3000Wh/kg，钴酸锂电池理论能量密度的十倍。而成本，每度电的费用，只有锂电池的四分之一。 百度2016年的电池新技术突破，锂空气电池技术突破就在其中，同时百度出的关键词还是MIT，这就像石墨烯与华为联姻一样。MIT和锂空气电池的结合，总会让人浮想联翩。也许这个突破，只是来自谋篇论文，甚至只是正好这时候媒体听说了这项电池技术而已。 锂空气电池到底如何。首先说到空气，就必须要加催化剂，这点可以参考燃料电池。谈到催化剂，就有贵金属和普通催化剂之分。贵金属催化剂自然会让应用受限，而普通催化剂，又很难长寿命的使用。即使用贵金属催化剂，充放电的可能性能上，还有进一步研究的必要。同时，由于正极可以使用来自于空气中的氧气，如果电解液从负极渗漏到正极，很可能让电解液直接泄漏到环境当中。相反，如果正极的空气中的氧气或者二氧化碳进入负极，也会和锂发生反应，轻则电池失效，重则有安全危险。所以这些有突破的技术，距离应用，还很远，只是实验室的原型性技术。 综上所述，从锂空气电池技术，再看看那些层出不穷的新技术。这些往往是来自于实验室，可能是某一实验环境下特定的实验结果，也可能是根据某些实验数据的演算，甚至只是估计或者假设。这就是我对这类报道的综合判断。可能会比较武断，但是到目前为止，仍未有漏网之鱼。虽然这只是科学与技术的差别，虽然科技两词联用显得亲密无间，但是不论是科学与技术之间，还是技术与产品之间，都存在着一道鸿沟。从科学原理到一个实验室的样机，并不难，我管此时的样机叫原理型样机，如果这种电池能验证原理，科学家和博士们就会很开心的发表论文了，如果这种原理型电池样机还有比较好的功率表现，那么基本上就可以“放卫星”了。但是这个原理型样机到真正的产品，可能要走上十年甚至二十年的路。可能有人会说，有些电池已经经历了好几十年了，但是这几十年中，这种电池的状态，可能只是停滞。所以，从科学到技术，再从技术到产品，这两道鸿沟，要迈过去，并不那么容易。 对于新技术，新标题党，笔者认为大可以这种态度来看，它只代表一种可能。 关键词：锂电池X燃料电池X？ 锂电池是现在的主流技术，不论是电动汽车合适储能市场，锂电池的势头都很劲。燃料电池，随着丰田的推广，也逐渐被人们认识。国家也有相关的政策，可是对电池的能量密度及各种指标开始规定。准入门槛提高了，必然会挡住牛鬼蛇神，但是如果因此而形成了垄断，也会对技术创新起到阻碍的作用。因为笔者认为，锂电池对于新能源汽车，只是“过度技术”。虽然这种唱衰锂电池的论调一直就有，但是到现在，市场上让没有哪种新技术，可以大规模的替代锂电池。如果国家的政策优势，都给了有实力的锂电池企业，他们会不会“自毁长城”，致力于下一代电池技术的开发呢？ 燃料电池技术相当古老，在我之前写得文章中，不止一次阐述了我对这种技术的观点。相比当前的锂电池，燃料电池更像是一种未来技术。所谓未来技术，起码有两层意思，第一，当前不方便大规模推广，第二，未来有成为主流技术的潜质。所以对于燃料电池技术，我觉得它在日本小范围的去发展和推广，没什么问题，但是如果全世界范围内去发展，我们仍需要去等。 对于现有技术，我觉得不妨设定一个小目标，实现了再说下一步。而对于下一代电池技术，到底是什么？估计没有人答得出来。不论谁说是什么，都是一家之言，除了引起口舌之争，估计也不会产生什么有价值的东西。但是我相信，老技术加上新需求会有新应用，新应用会催生老技术所达不到的新需求。需求和技术交织在一起，自然会有水到渠成之时。这便是新电池技术诞生最可能的契机。如果燃料电池的催化剂技术发展了，自然也就会带动前文提到的锂空气电池的进步。而燃料电池如果普及了，那么适用于锂空气电池的空气压缩机也许很容易就能买得到。同样，全钒液流电池发展了，锌溴液流电池也会跟着受到业内的关注。但当需求不明确的时候，补贴是来助推的还是搅局的呢？ 这就是我对2016~2017年的总结，希望2017年，电池技术能更加精彩。 作者：老张
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发表于 2017-4-25 23:13:36