1.每年花费几十亿 国家推电动汽车究竟图啥?

2.石墨烯是什么材质?为何很多内衣都说自己含有石墨烯?

3.石墨烯是什么?

石墨烯和国际油价_石墨烯国际价格走势

前几天,广汽新能源声称石墨烯电池量产研发工作终于从实验室走向实车,广汽新能源埃安车型将率先搭载,8分钟就可以将电池充电至85%,看到这个新闻,我就这个表情:

石墨烯是前几年比较流行的概念,有个讽刺的说法是,万物皆可石墨烯。我们先来看一下石墨烯是什么,石墨烯是只有一个原子层的石墨,石墨是由多层石墨烯叠起来的。狭义上讲,石墨烯是指仅有一层碳原子的单层石墨,但广义上说,10层以内的石墨结构也可称作石墨烯,而10层以上的则被称为石墨薄膜。

石墨烯在电池中的用途主要分为三种:

作为导电散热添加剂。石墨烯本身具有非常好的导电性,使用石墨烯作为负极能够加快散热、提升快充性能。这种方法理论上能稍微增加电池密度,实际上影响不大。

正负极材料改性。电池中常见使用碳对正极材料进行包覆,而石墨烯包覆也是其中一种。电池进行快速充放电,对材料的电子导电率和锂离子移动速度要求非常高, 而石墨烯包覆能提高活性物质的导电性,改善电极的高倍率性能,也就是说让电池更稳定的进行放电,同时也能增加电池的使用寿命。

作为负极材料。石墨烯作为负极或者和其他负极材料合成作为负极,虽然能在理论上增加能量密度,但也会消耗更多的锂离子生成SEI膜,对电池实际容量是呈降低影响的。

石墨烯电池的称呼并不正确

锂硫电池、三元锂电池等电池都是以电池的体系命名的,实际上从学术的角度讲,石墨烯电池的说法是不准确的。因为石墨烯只能传导电子,而不能放电或是作为导电载体,即石墨烯只能作为活性物质的辅助。

正如上文中所说,我们可以用石墨烯作为锂离子电池的负极,也可以用石墨烯对锂离子电池的正极进行表面修饰,但这款电池依然是锂离子电池。因此我们不能盲目吹捧石墨烯电池,或是认为石墨烯电池是高端黑科技。石墨烯只是提高电池性能的一种手段,是好是坏还得用性能来说话。

那么为什么石墨烯作为负极能提高电池的充电能力呢?

石墨烯导电性能好,具备稳定的层状结构。在充放电过程中,锂离子移动到负极之后会嵌入在石墨烯层状结构中间,导电性能比普通的负极好。

电池容量下降的一个重要原因就是锂离子脱嵌过程容易破坏原来的结构,举一个例子,比如我们把一个东西强行塞进一个架子里,然后再把它拔出来,反复几次,这个架子就塌了,不能再容纳锂离子了。所以负极材料既要提供能容纳锂离子的位点,也要能维持结构不变。

一般说的石墨烯电池都是说负极使用石墨烯。

测电池性能里有个较为重要的测试叫做倍率伏安测试,就是电流量加到原来的几倍时看电池的性能,快充就是看这个呢,比如放电时电流为1安培,一小时放完电;同样的用1安培的电流充电,需要一小时才能充满。如果把充电时的电流增加到原来的十倍,那么我们只需要6分钟就能充满这块电池。

而石墨烯就是导电率好,内耗低,同时也有结构稳定、高倍率下电池容量稳定的特点,用在电池上可以说是相得益彰。

看到这,大家可能就会说,石墨烯这么厉害为什么不早点研发这种电池呢?所以,现在我们要当理智的吃瓜群众,给自己泼一点冷水,车企和电池厂都不是傻子,有用的话早就用上石墨烯了,干嘛还等到现在?既想不降低电池容量,又想提升充电速度,建议大家原地做梦,梦里啥都有。下面的说法,是假设广汽真的能做出以60度电池为标准的所谓石墨烯电池,否则,10度电池谈论8分钟充电85%毫无意义。

实现8分钟充电85%不可忽视的客观条件

过充这个词想必大家都不陌生,目前的电动车电池组内部大部分是单电池串联而成,快充比慢充对电池的要求更高,不仅是对电池管理系统,还对电池单体的质量有要求。串联电池要保证每节的容量都一样,电池一致性要求也极高,否则其中某一个过充发生爆炸,就像鞭炮一样满堂红。

现在有哪家公司敢放言自家电池能保证100%容量一致吗?先进如特斯拉可能也没办法保证自家的电池管理系统和电池能长时间处于8分钟充电85%的环境不出问题吧。

有业内人士分析,8分钟充电85%是不严谨的说法,按照一般纯电动车的动力电池60度电计算,8分钟充51度电,至少需要380kw以上的充电装置。目前国内特斯拉V3超级充电桩也仅仅最高支持250kW。这就带来了另一个问题,基建成本。

大家可以思考一下快充是使用大功率方案还是大电流方案,大功率方案基本可以Pass掉,电池实在是承受不住啊。如果使用大电流的方法,充电枪的电缆需要多粗?电缆发热问题怎么解决?当然,有人说特斯拉250kW的充电枪线缆也很细,那都是明晃晃的钱堆起来的,广汽能做到如此财大气粗吗?另一方面,如果高达380kW的快充桩想普及,建桩密度达到多少才能满足出行需求?国家电网会允许如此高密度铺设这么大功率的充电桩吗?国家电网的负荷有多大你想过吗?不,你没有,你只想到你自己。

退一万步来说,充电桩建成了,充电枪和电池也经得住大电流大功率的摧残,车主的充电成本呢?现在的快充与慢充相比,电费都要贵一倍了,使用更大的电流进行充电,价格再翻一倍。电动车相比燃油车的一大优势就是出行成本低,充电成本翻两翻,电价直逼油价,如此一来,大家选择电动车的原因,大概只剩为环保事业做贡献的情怀了。

所以,可以期待一下石墨烯基电池提高充电速率,但充电速度也就比现在强点有限;指望石墨烯基电池能提升电池容量的话,大家不如再等等无钴电池,说不定明年能和石墨烯电池battle一下呢。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

每年花费几十亿 国家推电动汽车究竟图啥?

石墨烯是目前世界上最具投资潜力的新材料之一。石墨烯的应用可以大大提高电池的续航能力,对新能源技术的发展起到非常重要的推动作用。中国的石墨烯产业发展非常快,很多优质企业如雨后春笋般涌现。我国石墨烯企业主要有天奈科技、方大炭素、杭电股份、宝泰龙、炭素科技、华丽家族、德尔未来、东方材料、杉杉股份等。

天奈科技股票代码为688116,上市公司名称为江苏天奈科技股份有限公司,主营业务涵盖R&D,生产和销售纳米级碳材料及相关产品,包括石墨烯复合材料。公司2019年上市,总市值348亿元。

方大炭素股票代码为600516,上市公司名称为方大炭素新材料科技股份有限公司,主要从事石墨及炭素制品、锂离子电池负极材料、石墨烯及下游产品的生产和销售。公司2002年上市,总市值386.3亿元。

宝泰隆股票代码为601011,上市公司名称为宝泰隆新材料股份有限公司,主营业务为焦炭及其他焦化产品的生产和销售。该公司于2011年上市,总市值81.36亿元。

碳元科技股票代码为603133,上市公司名称为碳元科技股份有限公司,主营业务涵盖高导热石墨散热材料的研发、生产和销售。公司2017年上市,总市值20.19亿元。

东方材料股票代码为603110,上市公司名称为新东方材料股份有限公司,主营业务涵盖油墨、粘合剂的生产。该公司于2017年上市,总市值60亿元。

德尔未来股票代码为002631,上市公司名称为德尔未来科技控股集团股份有限公司,主营业务涵盖R&D、石墨烯、智能家居、木地板的生产和销售。公司1997年上市,总市值50.98亿元。

石墨烯是什么材质?为何很多内衣都说自己含有石墨烯?

因为“种种原因”,近期国际油价暴跌,为此中国出动了84艘巨轮集体直扑海湾进行“扫货”。而在中国市场,虽然国家有调控政策,但3月17日24时油价也跌入五元时代(92号汽油为5.5元/升;95号汽油5.86元/升)。油价触底无疑能起到刺激燃油车市场的效果,但对目前政策大力扶持的电动汽车却不是什么好消息,特别是随着补贴逐年滑坡,十分会让新能源汽车“打回原形”,让人捏了一把汗。

●新能源汽车有前途吗?

受限于化学电池的储能、安全、充放电能力,充电设施建设等等因素,显然在实用性上,电动汽车相比传统燃油车没有领先的优势。但几年前中国还是开始大力扶持新能源汽车产业。

新能源汽车销量的“水分”

2019年,中国新能源汽车产销量约120万辆,而狭义乘用车总销量达到了2000万辆以上,新能源汽车只占到了约6%的市场份额。这当中还有网约车、出租车、共享出行等“水分”,实际落实到消费者头上的更少。

大功率充电设施建设

很显然,真正的消费市场对电动汽车并不太买账,毕竟在功能务实属性上,还是燃油车更契合日常家用需求。而想要新能源汽车真正能从燃油车手里接棒,大功率充电设施建设,突破电池技术瓶颈(例如石墨烯、超级电容),完善电池产业链(从制造到回收)等等因素都得达到新的高度,这都不是一朝一夕能够实现的。新能源汽车更需要政策的长期扶持,且不能因为变化的局势(例如油价)有太大波动。

●政策为什么扶持新能源汽车?

▲石油过度依赖进口,危险!

石油过度依赖进口

中国有全世界最齐全的工业体系,是制造大国,自然也是能源消耗大国。从能源供应结构来看,2019年,中国从国际进口了约5亿吨石油(进口量全球最高),占总量高达72%,比2018年又高了2个百分点。世界局势风云变幻,石油对海外的过度依赖其实是非常危险的信号,也必然刺激国家从政策角度进行能源结构的调整。

煤炭资源相对更丰富

相比于石油,中国的煤炭资源无疑更丰富,储量比例越占全球储量13%,位居第四。虽然进口量也巨大,但国际上对于煤炭资源不像石油那么敏感,对国家能源安全的威胁等级低一些。而火力发电(耗煤)又是中国发电量的主要能量源,2019年,火电占发电总量依旧超过70%。

简单点说,降低燃油车市场份额,转而发展电动汽车,就等于将石油进口压力转移煤炭资源上,可以有效降低石油进口受困的威胁度。除此之外,相比石油这种不可再生能源,电动汽车所需的电能也并非非火电不可,随着核电、水电、太阳能等发电量逐渐提升,也可以缓解火电的压力,实现真正的可持续发展。

▲排放集中在居民区,难受!

纯电动汽车确实能够实现节能减排,但这仅限于消费者的出行。先不说目前电池制造工业本身的高污染属性,就能量来源而言,作为二次能源,国家发电本身就带有损耗污染。

于是,很多人都说了,纯电动汽车只是将污染转移到了产业链上游的电厂,并没有改变其本身的污染属性。这么说只能算对了一半。

内燃机热效率太低

首先是节能,传统内燃机能量转化效率偏低,汽油完全燃烧产生的热量最高只有40%转化成了动能,且经过几百年的发展已经没有多少潜力可挖。而如果用电驱动,驱动电机却能够将95%的电能转化为动能,大大提高节能潜力。

电动汽车能量转化效率高

至于发电过程的能量转化效率,通过对火电、核电、水电以及太阳能电站发电量占比的调整,发电的能量转换效率不仅可调。而且,随着核电、太阳能发电比例的升高,发电所需能量的价值也不再那么“金贵”。同样的,随着火电比例的降低,发电带来的污染也会随之降低。即便短期内不能完全消灭发电过程的污染问题,但通过将污染转移到产业链上游,也可以有效改善生活聚集区的环境。

总之,在可预见的未来,当国家已经通过能源结构调整完全实现无公害发电,再配合实现全面电气化的电动汽车,我们将迎来真正的“绿色出行”时代。

▲仅从事低端制造业,憋屈!

18世纪60年代,在英国引发了第一次工业革命,到21世纪前后,中国已然成为工业大国。经过几个世纪的发展,以内燃机为核心的工业产品已经逐渐没有多少油水可榨,“Made?in?China”一直处在走量不走质的低端产业,什么雨伞、拖鞋、衣服等等。低端制造业利润率太低,14亿人其实都在赚辛苦钱。

中国制造2025、工业4.0目的就是将低端产品转移出去(例如南亚、非洲),让劳动力着力于从事以第二次工业革命(电气化革命)、第三次工业革命(信息化革命)的成果为核心的高端产业链,例如电子信息产业,这才是从顶层架构上给中国人“减负”。

大力推广新能源汽车,可以促进国内车企摆脱“躺着挣钱”的状态,刺激企业进行高新技术开发,例如三电系统、插混系统、轻混系统,乃至5G应用、自动驾驶、人工智能等等。

从国际大环境来看,只有当比亚迪、吉利、上汽等车企的新能源汽车(不一定是整车,只要是关键技术或零部件)真正能走出国门了,我们才算初步奠定汽车产业制造强国的地位。渐渐地,我们也可以稍微放放艰苦奋斗的大旗,不那么拼命挣辛苦钱。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

石墨烯是什么?

石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?盖姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在。石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为?黑金?,是?新材料之王?,有科学家预言石墨烯极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命,将?彻底改变21世纪?。?

石墨烯内暖纤维是由生物质石墨烯与各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料,具备超越国际先进水平的低温远红外功能,集抗菌抑菌、抗紫外线、防静电等作用于一身,被誉为?划时代的革命性纤维? 。

石墨烯内暖纤维长丝、短纤规格齐全,短纤可与棉毛丝麻等天然纤维以及涤纶腈纶等其他各种纤维等其他各种纤维搭配混纺,长丝可与各种纤维交织,制备不同功能需求的纱线面料。在纺织领域,可以制成内衣、内裤、袜类、婴幼服饰、家居面料、户外服装等。

添加石墨烯内衣的研发和推出,是新时代穿衣革命的新突破。它打破了传统的内裤材质织造工艺,利用石墨烯材料与纺织品的有效结合,在保持纺织品各项基本性能的同时,对于百种致病菌的抑菌率都超过国家标准。?

可以说石墨烯内衣对身体的抗菌免疫系统有很大的提高,注重细节,由内而外,对身体有个全面的保护和升华。所以现在很多内衣都说自己含有石墨烯。

石墨烯是一种由碳原子以sp?杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键,并有如下的特点:碳原子有4个价电子,其中3个电子生成sp2键,即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子,近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键,新形成的π键呈半填满状态。

研究证实,石墨烯中碳原子的配位数为3,每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10-10米,键与键之间的夹角为120°。

除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外,每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似),因而具有优良的导电和光学性能。

扩展资料

当入射光的强度超过某一临界值时,石墨烯对其的吸收会达到饱和。这些特性可以使得石墨烯可以用来做被动锁模激光器。

这种独特的吸收可能成为饱和时输入光强超过一个阈值,这称为饱和影响,石墨烯可饱和容易下可见强有力的激励近红外地区,由于环球光学吸收和零带隙。由于这种特殊性质,石墨烯具有广泛应用在超快光子学。石墨烯/氧化石墨烯层的光学响应可以调谐电。

更密集的激光照明下,石墨烯拥有一个非线性相移的光学非线性克尔效应。

溶解性:在非极性溶剂中表现出良好的溶解性,具有超疏水性和超亲油性。

熔点:科学家在2015年的研究中表示约4125K,有其他研究表明熔点在5000K左右。

其他性质:可以吸附和脱附各种原子和分子。