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锂离子电池大搞革命 石墨烯成推力助手

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-09-12  作者:鑫椤资讯
摘要:      电动汽车引领者特斯拉日前宣布,特斯拉可能很快就会推出一次充电即可行驶500英里的电动汽车,因为高性能石墨烯电池的研发取得了不错的进展,而这种电池的输出密度是锂离子电池的4...
      电动汽车引领者特斯拉日前宣布,特斯拉可能很快就会推出一次充电即可行驶500英里的电动汽车,因为高性能石墨烯电池的研发取得了不错的进展,而这种电池的输出密度是锂离子电池的4倍。尽管特斯拉实现这种高性能石墨烯电池的量产可能需要数年的时间,但这意味着电动汽车的未来越来越值得期待,而这一令人激动的新进展主要归功于石墨烯的发现。

      “国家对石墨烯产业非常重视,今年年内有望出台石墨烯产业综合规划。”9月2日在浙江宁波召开的中国国际石墨烯创新大会上,中国石墨烯产业技术创新战略联盟秘书长李义春表示。规划的出台有望指导和规范我国石墨烯行业的发展。

      一场材料领域的革命正在发生

      “一场材料领域的‘革命’正在发生。”石墨烯的发现者、诺贝尔奖获得者安德烈˙海姆(Andre Geim)5月19日在深圳召开的2014石墨烯高峰论坛上表示,预计三五年之内,石墨烯会有一个令世人惊叹的应用。

      作为目前已知的世上最薄、最坚硬、导电性最好而且拥有强大灵活性的纳米材料,石墨烯成为制造灵活显示屏、可穿戴设备以及其他下一代电子设备的理想材料,未来在触摸屏、传感器、蓄电池等领域的应用充满了想像。有报道称,鉴于石墨烯蕴含的无限应用潜力,三星、苹果和谷歌公司开始积累各种与石墨烯有关的专利,未来的竞争之战已在实验室打响。

      近年来,石墨烯产业化方向逐渐清晰,各国有关石墨烯产业支持政策力度也进一步加大,石墨烯正一步步从实验室走向市场。

      瑞典查尔姆斯理工大学教授Jari Kinaret是欧洲最大的研发计划之一——欧盟石墨烯旗舰项目总协调人。他介绍说,2013年1月,欧盟委员会决定投资10亿欧元,10年内启动欧盟未来新兴技术石墨烯旗舰项目,旨在把石墨烯和相关层状材料从实验室带入社会,为欧洲诸多产业带来一场革命,促进经济增长,创造就业机会。这一项目汇集了100个研究团队的136名主要研究人员,其中包括4名诺贝尔奖得主。

      为推进石墨烯的商业化进程,英国在已有5000万英镑投资的基础上,最近又追加投资2150万英镑,用于资助石墨烯研究项目,并建立国家石墨烯研究所。新加坡国立大学也曾于2012年6月设立石墨稀研究中心微纳米加工实验室,成为亚洲第一个拥有先进设施、用于开发石墨稀研究的实验室。2002年~2013年,美国国家自然科学基金会关于石墨烯的资助累计达到500项。

      小小石墨烯,牵动着全世界的神经,其蕴含的能量不容小觑,无怪乎有专家预言:20世纪是硅的世纪,21世纪将是石墨的世纪。

      从2004年英国曼彻斯特大学教授安德烈˙海姆和康斯坦丁˙诺沃肖洛夫成功地从石墨中分离出石墨烯,到2010年两人因此获诺贝尔奖,只隔了6年时间。之后,世界范围内对石墨烯的研究、应用和投资快速升温。

      保护性开发石墨资源是当务之急

      石墨由于特殊的地质成因和性质,一直是军工与现代工业及高、新、尖技术发展中不可或缺的重要战略资源,同时也是一种宝贵的不可再生资源。

      统计资料显示,全世界主要石墨生产国有中、印、巴、加、朝等国家,约占世界总产量的90%以上;美、日、德、英等发达国家是世界石墨主要消费国,石墨需求量约占世界总需求量的80%。全世界已探明石墨矿物储量3.7亿吨,我国就占了1.5亿吨。我国石墨储量及产销量均居世界首位,在国际石墨市场上有着举足轻重的地位。

      一个值得对比的现象是,一些发达国家虽有石墨矿藏,但政府因其重要性,限制石墨资源开采,转而从中国等国家低价进口,并作为战略物资予以储备。甚至有报道说,日本在无石墨资源的情况下,从中国大量进口石墨原料,不惜填海进行储备。

      相比之下,我国的石墨资源一直未得到应有的重视,乱采滥挖导致环境污染和资源破坏现象严重;同时,在资源管理和市场准入等方面缺乏应有的措施。

      中国工程院院士周玉认为,由于我国并不掌握石墨深加工核心技术,而先进石墨加工技术被美、日、欧盟等少数国家垄断,导致我国石墨资源“低出高进”,外国“以购代采”的状态长期存在。与此同时,更多的乱象也发生在销售领域,由于大多为原料销售,市场秩序混乱,相互竞价成为常态,致使资源低价流失海外。

      目前,主要的石墨产品国内出厂价格为人民币2000元/吨~3000元/吨,而德国、加拿大等国同等产品的价格在1万元/吨~1.5万元/吨。 巨大的价格差是我国石墨资源不断流向国外的原因。

      “统筹规划石墨产业,保护性开发石墨资源是当务之急。”黑龙江省石墨行业协会会长韩玉凤说,政府部门应对国内石墨产业链上下游的产能合理规划,加大对资源掌控力度,提高全行业利润和竞争力,建立合理的石墨价格管控机制,避免恶性炒作和价格战。
 
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关键词: 锂电池 石墨烯 革命
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