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)合儲能材料制造的下一代混合儲能電池，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)裝置中兩套儲能系統(tǒng)協(xié)同高密度儲能與快速能量轉(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。