2014年12月26日，美國電動(dòng)汽車制造商特斯拉發(fā)布了兩年前停產(chǎn)的第一代車型Roadster的升級版，續(xù)航里程達(dá)到644公里，高出原版60%。

電池技術(shù)的進(jìn)步，提升了特斯拉產(chǎn)品的性能。此前Roadster的續(xù)航里程是393公里。特斯拉CEO馬斯克稱，特斯拉的高性能石墨烯電池，相比目前的容量增長近70%。

英國科學(xué)家發(fā)明石墨烯10年后，在電池上的應(yīng)用獲得巨大突破。2014年12月初，西方媒體報(bào)道，西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池，一次充電時(shí)間只需8分鐘，可行駛1000公里。它被石墨烯研究者稱做“超級電池”。

“我們現(xiàn)在還在了解情況，正在求證西班牙這種電池的具體情況，如果確認(rèn)是這樣的，那確實(shí)是革命性的變化出來了?！敝袊┊a(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春對記者稱。

西班牙的“超級電池”很快將像特斯拉一樣應(yīng)用于汽車上，據(jù)西方媒體報(bào)道，它的擁有者12月在德國兩大汽車巨頭的汽車上進(jìn)行試驗(yàn)，并在2015年第一季度生產(chǎn)上市使用。

石墨烯充電時(shí)間接近加油

目前，全球汽車制造商使用的動(dòng)力電池主要使用鋰電池，以特斯拉為代表的鎳鈷鋁酸鋰電池(鈷酸鋰電池)、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車為代表的錳酸鋰電池。

這三類電池以鈷酸鋰電池能量密度最高，但它在高溫下也最不穩(wěn)定；磷酸鐵鋰電池最穩(wěn)定，但能量密度最低。

鋰離子電池技術(shù)，已經(jīng)沉寂了20年沒有大的技術(shù)革新。一位研究動(dòng)力電池的專家稱，其最大的障礙在于，鋰離子電池功率密度有限，其大量能量無法快速接收或釋放。

特斯拉升級版的Roadster3.0采用了改進(jìn)過的鋰電池，特斯拉沒有確認(rèn)是否加入了石墨烯。不過，它的性能有大幅度的提升，恐怕只有石墨烯能做到。新改進(jìn)的18650型鋰電池的容量大幅度加大，6831節(jié)電池組數(shù)量沒有增加，但電池組的總?cè)萘繌?3kWh提高到了70kWh.

據(jù)接受采訪的專家介紹，石墨烯的結(jié)構(gòu)可以改變鋰電池技術(shù)長期沒有突破的障礙。石墨烯片材內(nèi)部結(jié)構(gòu)間隔擴(kuò)大，以允許更多的電解質(zhì)“潤濕”及鋰離子電池中的鋰離子獲得高速率通道的性能。

“石墨烯的特點(diǎn)是導(dǎo)電速度快，導(dǎo)電性能好，目前很多研究都在實(shí)驗(yàn)，具體哪一塊很難說，不過縮短充電時(shí)間等是肯定的?！崩盍x春說。按照美國倫斯勒理工學(xué)院研究人員的預(yù)計(jì)，石墨烯陽極材料比如今鋰離子電池中慣用的石墨陽極充電或放電速度快10倍。

按照西班牙上述機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，石墨烯也可能大幅度增加電池的容量。“超級電池”參數(shù)顯示，其能量密度超過600wh/kg，是目前動(dòng)力鋰電池的5倍;使用壽命是目前鋰電池兩倍;其成本將比目前鋰電池降低77%。

鋰電池傳統(tǒng)制造強(qiáng)國是日本和韓國，在石墨烯電池上他們也正在搶奪技術(shù)先機(jī)，韓國科學(xué)家早在去年11月就宣布，最新發(fā)明的石墨烯超級手機(jī)電池，可存儲(chǔ)與傳統(tǒng)電池等量的電量，但充電時(shí)間只需16秒。

日本在電池技術(shù)上實(shí)行兩條路線并行，除了發(fā)展普通意義上的鋰電池，他們還研究燃料電池技術(shù)，用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑，來制造燃料電池車所需的氫燃料，獲得突破。

目前石墨烯的研究總體上分兩塊：

一是在傳統(tǒng)鋰電池上進(jìn)行應(yīng)用，目的是改進(jìn)、提升鋰電池的性能，這類電池不會(huì)產(chǎn)生顛覆性的影響;

二是依據(jù)石墨烯制造一個(gè)新體系的電池，它是一個(gè)嶄新系列的，在性能上是顛覆性的，稱作“超級電池”。