鉅大LARGE | 點擊量:1739次 | 2018年12月03日
比亞迪/國軒大規(guī)模應用石墨烯導電劑
石墨烯,被譽為“新材料之王”,科學家甚至預言它將“徹底改變21世紀”。青島昊鑫新能源科技有限公司站在石墨烯產(chǎn)業(yè)的前沿,改寫著新材料應用的邊界。
在位于平度市蓼蘭鎮(zhèn)的高新技術產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的青島昊鑫新能源科技有限公司品質(zhì)檢測實驗室內(nèi),檢測員張斌正在進行著石墨烯電池性能檢測步驟——在真空的容器內(nèi),將石墨烯漿料按規(guī)定步驟合成鋰離子電池正極、做極限測試、烘干、組裝、通過儀器分析記錄其導電參數(shù)……這樣的測試要求精準度高,他每天至少要做十幾組。
“性能檢測是石墨烯電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)中關鍵的一步,確保品質(zhì)后才能將石墨烯漿料交付給現(xiàn)在的客戶比亞迪新能源汽車來生產(chǎn)動力鋰電池。”昊鑫科技公司技術總監(jiān)張曉鴻介紹,石墨烯導電劑是石墨烯高級應用的一種,可用于電動汽車鋰電池制造。
“石墨烯在鋰離子電池導電劑方面的推廣使用,對提高鋰離子電池的性能有顯著的幫助。例如,石墨烯可大幅提升鋰離子電池的效能,用石墨烯電極做負極,動力鋰電池的充電時間將從2小時縮短到10分鐘。”張曉鴻說,在同等條件下,石墨烯的電阻率是傳統(tǒng)材料碳納米管的十分之一,是導電碳黑的四十分之一,導電效果顯著,同時電池衰減度顯著優(yōu)于其他導電劑。
昊鑫科技成立于2012年,由美國勞倫斯伯克利國家實驗室科學家、國家“青年”專家董安鋼擔任首席科學家。這家企業(yè)專注于二次電池用碳材料(包括鋰離子電池用天然石墨、人造石墨、硅碳和錫碳負極;二次電池用碳納米管和石墨烯導電劑)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
作為全球為數(shù)不多的擁有天然石墨類材料完整產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè),昊鑫科技擁有從石墨原礦開采到最終產(chǎn)品的全套現(xiàn)代化工藝和設備,年產(chǎn)天然石墨負極8000噸、人造石墨負極5000噸、碳納米管500噸和石墨烯500噸。
在新能源汽車市場助推動力電池產(chǎn)能不斷增長的背景下,當前,比亞迪新能源汽車已實現(xiàn)石墨烯導電劑的大規(guī)模配置,北汽新能源汽車的電池主要供應商國軒高科動力能源也在加大使用量。而昊鑫科技正是這兩家新能源汽車生產(chǎn)和電池生產(chǎn)廠商的主要供貨商。
“我們的石墨烯導電劑主要供給比亞迪和國軒,市場上常見的比亞迪秦、唐系列電動汽車都采用石墨烯導電劑。每10個采用石墨烯導電劑的比亞迪鋰電池里就有8個選用昊鑫的導電劑,而在國軒,我們占到了100%?!睆垥曾櫿f,2016年,比亞迪秦、唐系列銷售5萬余臺,居全國新能源乘用車總銷量前兩。
據(jù)董安鋼介紹,他和他的團隊技術優(yōu)勢就是革新了石墨剝離、分散兩步關鍵工藝,促進了低技術含量的石墨粗加工產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級,而這個過程也伴隨著反復調(diào)整配方工藝,解決實驗室試驗和企業(yè)實際生產(chǎn)對接難題?!氨热缯f,單是為比亞迪生產(chǎn)的一款導電劑,就反復調(diào)整完善,周期長達兩個多月,研發(fā)人員經(jīng)常在車間忙到凌晨一兩點。”
功夫不負苦心人。2015年,昊鑫科技申報的“高品質(zhì)碳納米管和石墨烯導電漿料批量生產(chǎn)及鋰電應用”項目,入選“2015年度中國留學人員回國創(chuàng)業(yè)啟動支持計劃重點創(chuàng)業(yè)項目”,山東省僅此1個項目入選。
2016年,昊鑫科技獲廣東道氏技術股份有限公司投資1.18億元。當年,實現(xiàn)產(chǎn)值近1億元。目前,昊鑫科技正致力于將鋰離子電池水系正極、負極導電添加劑、高導電性石墨烯粉體等研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)成果。