高科技新材料——石墨烯，因其獨(dú)特的物理特性，在許多領(lǐng)域擁有著廣泛的應(yīng)用“想象空間”，而且石墨烯產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被列入未來中國重點(diǎn)推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)之一。在移動(dòng)電源領(lǐng)域，石墨烯電池的概念反復(fù)被人提及，石墨烯電池似乎成了手機(jī)、電動(dòng)汽車領(lǐng)域在“電源短板”中的拯救者。

和資本市場在石墨烯領(lǐng)域的火熱相反，石墨烯真正能達(dá)到量產(chǎn)的成型產(chǎn)品真的少之又少，大部分石墨烯產(chǎn)品都停留在實(shí)驗(yàn)室階段。雖然網(wǎng)上質(zhì)疑聲此起彼伏，而且還有被炒作概念的嫌疑，但石墨烯作為諾貝爾獎(jiǎng)新材料一直被業(yè)內(nèi)科研人員層層推進(jìn)。

時(shí)至今日，石墨烯產(chǎn)業(yè)仍存在著諸多挑戰(zhàn)，石墨烯作為一種二維材料，在制備階段，石墨烯的選材，石墨烯材料所要發(fā)揮的光、電、熱以及強(qiáng)度性能，制備流程及工藝等都間接制約著高品質(zhì)石墨烯應(yīng)用于材料領(lǐng)域。

在去年《中國制造2025》中，石墨烯產(chǎn)業(yè)是做為重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)線路圖來對待的。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)未來總體目標(biāo)是“2020年形成百億產(chǎn)業(yè)規(guī)模，2025年整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破千億”。從2004年石墨烯被發(fā)明至今，十年的時(shí)間內(nèi)，限制相對較低的石墨烯技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，如石墨烯內(nèi)衣、石墨烯潤滑油添加劑、石墨烯空氣凈化產(chǎn)品等產(chǎn)品，都促使石墨烯向商業(yè)化進(jìn)發(fā)，這是石墨烯發(fā)展好的一面。

雖然不可否認(rèn)市面上石墨烯電池“新品”的優(yōu)異性能，但有關(guān)專家認(rèn)為主打“石墨烯電池”這一概念的產(chǎn)品命名比較不嚴(yán)謹(jǐn)。當(dāng)今世界以鋰電池為主，正極材料占據(jù)了電池成分的大部，比如電動(dòng)汽車常用的磷酸鐵鋰電池以及三元電池。就目前而言的“石墨烯電池”只是在動(dòng)力電池中添加了少量的石墨烯成分，并不能稱之為真正意義上的“石墨烯電池”，甚至也不符合石墨烯材料的命名法則。理論上這種“石墨烯電池”的性質(zhì)可以加快充放電速度，然而并不能提高電池能力密度。

目前市面上存在的電池大多分為四類：動(dòng)力鋰離子電池;以鉛、二氧化鉛和硫酸為活性物質(zhì)的鉛酸電池;儲(chǔ)氫合金為負(fù)極材料的動(dòng)力鎳氫電池;利用雙電層和贗電容儲(chǔ)能的超級電容器和用氫氣或甲醇等作燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池。但這些電池均不同程度的受到成本、功效上的制約，從普及和實(shí)用的角度講，很難成為未來能源領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

實(shí)際上，已有一種被稱為“超級電池”或“Ultrabattery”的鉛烯混合儲(chǔ)能電池被開發(fā)出來。這是一種將石墨烯與鋰電離子電池材料在納米尺度符合，使其達(dá)到1+1>2的協(xié)同效應(yīng)的超級電池。用這種石墨烯基納米復(fù)合儲(chǔ)能材料制造的下一代混合儲(chǔ)能電池，充電時(shí)間可以縮短到5分鐘以內(nèi)，明顯優(yōu)于目前電動(dòng)汽車使用的鋰離子電池，而比能量是目前超級電容器的10倍以上。據(jù)悉，珠海聚碳動(dòng)力已經(jīng)成功研發(fā)出這種“超級電池”，預(yù)計(jì)在今年年底或明年年初上市。

這家走在石墨烯研發(fā)領(lǐng)域前端的企業(yè)，是國內(nèi)率先開展鉛烯電池研究的團(tuán)隊(duì)，并與“天能集團(tuán)”建立了石墨烯技術(shù)應(yīng)用合作并簽署了應(yīng)用合作框架協(xié)議，在復(fù)合新型碳材料改性、鉛烯混合儲(chǔ)能電極等關(guān)鍵工藝技術(shù)方面取得突破，值得一提的是，該公司最新研制的鉛烯快充電池將在近期應(yīng)用于電動(dòng)汽車。

“超級電池”作為一種混合儲(chǔ)能類產(chǎn)品是一個(gè)嶄新的技術(shù)領(lǐng)域，它實(shí)現(xiàn)了在同一個(gè)裝置中兩套儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同高密度儲(chǔ)能與快速能量轉(zhuǎn)換的目的，將這種技術(shù)用于EV、PHEV，能夠大幅提高電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能，縮短充電時(shí)間，增加續(xù)航里程，延長使用壽命，對電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有推動(dòng)作用。