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)界強烈關(guān)注。
8月28日，國家863計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目監(jiān)理咨詢專家組組長王秉剛對記者表示，縮短鋰電池充電時間是可行的，但是韓方宣稱的幾分鐘或是一分鐘充滿有點匪夷所思。
記者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，韓國科學(xué)家所稱“充滿電需要不到一分鐘”的新型鋰電池，在中國早已實現(xiàn)，但是僅限于單體電池實驗室研究，而非韓國科學(xué)家所稱用于汽車使用的電池組。
同一日，中國科學(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)師劉兆平對記者表示，就目前世界鋰電池技術(shù)水平而言，要想實現(xiàn)動力電池“一分鐘充滿電”有點天方夜譚。
口號很“唬人”
“剛開始看到這個消息，驚了我一跳，韓國人技術(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)能國家重點實驗室副主任陳全世接受記者采訪時指出，韓國人所宣揚的這個新技術(shù)也不是一個新鮮東西，目前該技術(shù)在世界范圍里也僅限于理論階段，且這個理論在美國也僅得到試驗證實。
記者從美國俄亥俄州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動的特性，開發(fā)出一種新型儲能設(shè)備，可以將充電時間從過去的數(shù)小時之久縮短到不到一分鐘。
上述儲能設(shè)備的功率密度(即電池能輸出最大的功率除以整個燃料電池系統(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，比超級電容高10倍。
“由于其功率密度高，能量轉(zhuǎn)移率就高，充電時間就會縮短。”劉兆平強調(diào)，該電池能量儲存密度為160瓦/公斤，與商業(yè)鋰離子電池相當，但是比傳統(tǒng)超級電容高30倍，所以存儲的能量就很多。
“該儲能設(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，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，到達陰極，這樣就產(chǎn)生了電。”劉兆平指出，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從陰極向陽極遷移，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就可以消除嵌插過程所需的時間。
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2000元的價格計算，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車的時候，再去談一分鐘快充有意義嗎?
劉兆平認為，別看很多技術(shù)口號叫得很響，多是在實驗室里面做出來的，一旦進入產(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”
記者從韓國蔚山科技大學(xué)官網(wǎng)上找到了題為“韓國新的碳涂層鋰離子電池技術(shù)，可以將充電時間縮短到一分鐘”的文章，其中詳細提及了該鋰電池的技術(shù)特點及制作方法。
據(jù)公開信息顯示，韓國科學(xué)家使用陰極材料——標準的鋰錳氧化物(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行碳化處理，石墨就會變成一個穿越陰極的導(dǎo)電網(wǎng)。這個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。
針對該鋰電池的性能，該文還做了一個“形象”的比喻——這些碳化的石墨網(wǎng)像血管一樣運作，電池的每個部分都能同時充電，致使充電速度快了30到120倍。這個標準的鋰電池適合用在電動汽車上。毫無疑問，一輛充電時間不到一分鐘的電動汽車是相當棒的。
對于上述文章的內(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(從電池芯中將正負極引出來的金屬導(dǎo)電體)數(shù)量設(shè)計增加就可以實現(xiàn)快充。
“但是要將很多單體電池組合到一起作為汽車用動力電池，其瞬間電流將達到近600安培，而國家允許的電流只有200安培，很容易造成燃燒風(fēng)險。”劉兆平表示，其實韓國科學(xué)家是偷換了一個概念，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，實驗室中的單體電池測試數(shù)據(jù)也不能照搬用在動力電池上。
“現(xiàn)在很多國家政府及企業(yè)都說在新能源汽車領(lǐng)域有很強的技術(shù)實力，但是實現(xiàn)量產(chǎn)的又有幾個?”臺灣立凱電能科技股份有限公司中國區(qū)總經(jīng)理楊智偉也表示，俗話說“酒香不怕巷子深”，該機構(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“此理論付諸實踐的難題在于材料很難找到，雖然是石墨，但是對密度和純度有很高的要求，就目前而言，還未有能實現(xiàn)超短充電時間的電池樣本出來。”陳全世對本報記者表示，即使這種理論能付諸實踐，也是從很小的紐扣電池做起，何時能做出車用電池沒有時間表。
“韓國科學(xué)家提出的快速充電性能，實際上是以犧牲電池及整車其他性能作代價。”科技部863電動汽車重大項目管理辦公室寧國寶博士也坦陳，電池快速充電，意味著離子在電池隔膜上快速移動，而隔膜是很薄的一個物件，經(jīng)常性使用快速充電，電池易造成短路，影響其壽命。
寧國寶補充道，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，那么這個研究就沒有實際應(yīng)用價值”。
“一分鐘充電固然是大家所愿望的，但是科學(xué)來不得半點虛假。”對于韓國該項“研究”對中國新能源發(fā)展的啟發(fā)，寧國寶認為，我們必須扎扎實實的做學(xué)問及研究，新能源汽車發(fā)展是一個體系工程，哪怕其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)出題，對于整個產(chǎn)業(yè)都是致命的。
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