博世是世界上汽車行業最大的獨立零部件供應商之一。對于汽車領域的重大變革，它有自己的重點和布局。石墨烯會顛覆動力電池嗎？動力電池材料的研發重點是什么？因此，筆者采訪了博世中國動力電池材料研發部負責人張景軍博士。
《上海經濟評論》：動力電池有很多種，你喜歡哪一種？
張景軍：博世看好新能源電池，但現在不生產電池了。我們的戰略是進行研發，找到新一代材料，找到能夠使能量密度翻倍的材料，這樣我們就有希望走上前線。我們不生產磷酸鐵鋰電池或三元電池。盡管我們對三元電池持樂觀態度，但它們并不是我們想要的電池。我們想制造高能新材料。目前，我們在尋找高能材料和硅材料方面取得了一些進展。石墨烯不是我們的重點。我們有更長期的計劃，比如布局鋰硫電池。博世希望在2020年擁有自己的產品。這是我國一個重要的全球項目，由德國、美國和中國共同完成。
《上海經濟評論》：電池材料的研究熱點是什么？
張景軍：鋰電池負極材料的研究重點是如何用硅代替石墨，從而獲得高容量，理論上大約是當前電池容量的10倍，但目前只有2倍左右，而且大多與硅石墨混合。目前，磷酸亞鐵鋰包裹在石墨中。如何少包裹石墨可以提高容量密度，三元材料的配比也是一個熱門話題。三元電池的方向是降低鈷的含量，因為鈷非常昂貴。現在已經取得了很大的進展。起初，鋰、鈷和鎳的比例是1:1，然后是5:2:3，最好的是8:1:1。在陰極材料的研究中，石墨烯也被用作集電器的涂層，將其涂覆在鋁箔上，以增加導電性，快速充電并具有高功率。對于一些人來說，有人提議取代銅和鋁作為集電器，但這需要材料具有延展性，而石墨烯不具有這種性能，因此不可能取代這兩種材料。
《上海經濟評論》：石墨烯在電池中的應用能否在電池技術中發揮顛覆性作用？
張景軍：用石墨烯涂覆納米硅，或者用石墨烯涂層納米硅。即使石墨烯技術成熟，也不會對現有的電池技術產生顛覆性的影響。與電子產品的快速升級不同，新材料的研究是緩慢的，并且有一定的時期。石墨烯將有一些應用，但它離顛覆還很遠。因為有些缺陷是結構性的，我們目前只能加快充電速度。但現在動力電池最大的問題仍然是太重、太大、太貴。給石墨烯充電在這方面沒有幫助，而且它本身也不能儲存電力。石墨烯更多地用作電池中的導電添加劑，而且用量很小，可以提高充電率。將石墨烯包裹在陰極材料中是非常困難的，一旦處于高溫下，陰極材料就會發生反應。這個想法在學術上是可行的，但在工業上并不樂觀。目前石墨烯對電池的貢獻不足，只能作為導電添加劑使用。原來的導電添加劑大約需要電池總重量的2%，但現在只需要0.5%的石墨，充電速度更快。目前，石墨烯的生產可以降低到非常低的價格，作為導電添加劑是可以接受的。
《上海經濟評論》：目前石墨烯在電池中的可行應用是什么？
張景軍：目前石墨烯在電池中的應用還只是作為一種添加劑。如果你想包裝復合材料，實驗室可以做到，但工業化并不容易。此外，石墨烯本身不容易制造，也不容易將其包裹在材料上。這個過程會損壞石墨烯，石墨烯是一種納米材料。如何將其分散到材料中是困難的。石墨烯的表面積大，上面有活性基團，會與鋰發生反應，而且反應基本上是不可逆的，會消耗一定量的鋰。因此，電池制成后，會產生大量的電力……
可以充電，但不能放電。第一次充電可能沒問題，但第二次充電后就不能正常工作了。
《上海經濟評論》：博世在電池材料方面的重點是什么？
張景軍：在鋰電池中賣得很好的電池都是由三元材料制成的。比亞迪生產和使用它們供自己使用。它的汽車賣得很好，所以它們的電池不是問題，但磷酸亞鐵鋰沒有太大的改進空間。有很多關于硅材料的文章。硅是電池材料的一個熱點。硅和石墨烯集成在一起，一些人已經達到了中試的程度。我們也有一些樣品。這是對硅和石墨烯財產的巧妙利用。硅的電導率較低，石墨烯的電導率較高，但石墨烯不儲存鋰電子，而硅可以儲存鋰離子。因此，涂有石墨烯的納米硅或鍍在石墨烯片上的納米硅可以相互補充，以獲得更好的性能。然而，目前這種負極材料仍有許多問題需要解決，充電后體積會膨脹，存在安全隱患。硅和石墨烯的混合技術應該是一個緩慢的過程，不可能一下子提高很多。博世是世界上汽車行業最大的獨立零部件供應商之一。對于汽車領域的重大變革，它有自己的重點和布局。石墨烯會顛覆動力電池嗎？動力電池材料的研發重點是什么？因此，筆者采訪了博世中國動力電池材料研發部負責人張景軍博士。
《上海經濟評論》：動力電池有很多種，你喜歡哪一種？
張景軍：博世看好新能源電池，但現在不生產電池了。我們的戰略是進行研發，找到新一代材料，找到能夠使能量密度翻倍的材料，這樣我們就有希望走上前線。我們不生產磷酸鐵鋰電池或三元電池。盡管我們對三元電池持樂觀態度，但它們并不是我們想要的電池。我們想制造高能新材料。目前，我們在尋找高能材料和硅材料方面取得了一些進展。石墨烯不是我們的重點。我們有更長期的計劃，比如布局鋰硫電池。博世希望在2020年擁有自己的產品。這是我國一個重要的全球項目，由德國、美國和中國共同完成。
《上海經濟評論》：電池材料的研究熱點是什么？
張景軍：鋰電池負極材料的研究重點是如何用硅代替石墨，從而獲得高容量，理論上大約是當前電池容量的10倍，但目前只有2倍左右，而且大多與硅石墨混合。目前，磷酸亞鐵鋰包裹在石墨中。如何少包裹石墨可以提高容量密度，三元材料的配比也是一個熱門話題。三元電池的方向是降低鈷的含量，因為鈷非常昂貴。現在已經取得了很大的進展。起初，鋰、鈷和鎳的比例是1:1，然后是5:2:3，最好的是8:1:1。在陰極材料的研究中，石墨烯也被用作集電器的涂層，將其涂覆在鋁箔上，以增加導電性，快速充電并具有高功率。對于一些人來說，有人提議取代銅和鋁作為集電器，但這需要材料具有延展性，而石墨烯不具有這種性能，因此不可能取代這兩種材料。
《上海經濟評論》：石墨烯在電池中的應用能否在電池技術中發揮顛覆性作用？
張景軍：用石墨烯涂覆納米硅，或者用石墨烯涂層納米硅。即使石墨烯技術成熟，也不會對現有的電池技術產生顛覆性的影響。與電子產品的快速升級不同，新材料的研究是緩慢的，并且有一定的時期。石墨烯將有一些應用，但它離顛覆還很遠。因為有些缺陷是結構性的，我們目前只能加快充電速度。但現在動力電池最大的問題仍然是太重、太大、太貴。給石墨烯充電在這方面沒有幫助，而且它本身也不能儲存電力。石墨烯更多地用作電池中的導電添加劑，而且用量很小，可以……
提高收費率。將石墨烯包裹在陰極材料中是非常困難的，一旦處于高溫下，陰極材料就會發生反應。這個想法在學術上是可行的，但在工業上并不樂觀。目前石墨烯對電池的貢獻不足，只能作為導電添加劑使用。原來的導電添加劑大約需要電池總重量的2%，但現在只需要0.5%的石墨，充電速度更快。目前，石墨烯的生產可以降低到非常低的價格，作為導電添加劑是可以接受的。
《上海經濟評論》：目前石墨烯在電池中的可行應用是什么？
張景軍：目前石墨烯在電池中的應用還只是作為一種添加劑。如果你想包裝復合材料，實驗室可以做到，但工業化并不容易。此外，石墨烯本身不容易制造，也不容易將其包裹在材料上。這個過程會損壞石墨烯，石墨烯是一種納米材料。如何將其分散到材料中是困難的。石墨烯的表面積大，上面有活性基團，會與鋰發生反應，而且反應基本上是不可逆的，會消耗一定量的鋰。因此，電池制作完成后，可以充很多電，但不能放電。第一次充電可能沒問題，但第二次充電后就不能正常工作了。
《上海經濟評論》：博世在電池材料方面的重點是什么？
張景軍：在鋰電池中賣得很好的電池都是由三元材料制成的。比亞迪生產和使用它們供自己使用。它的汽車賣得很好，所以它們的電池不是問題，但磷酸亞鐵鋰沒有太大的改進空間。有很多關于硅材料的文章。硅是電池材料的一個熱點。硅和石墨烯集成在一起，一些人已經達到了中試的程度。我們也有一些樣品。這是對硅和石墨烯財產的巧妙利用。硅的電導率較低，石墨烯的電導率較高，但石墨烯不儲存鋰電子，而硅可以儲存鋰離子。因此，涂有石墨烯的納米硅或鍍在石墨烯片上的納米硅可以相互補充，以獲得更好的性能。然而，目前這種負極材料仍有許多問題需要解決，充電后體積會膨脹，存在安全隱患。硅和石墨烯的混合技術應該是一個緩慢的過程，不可能一下子提高很多。
標簽：比亞迪
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