石墨烯帶來電動汽車產業新資料反動?
已有人閱讀此文 - -近日,一條新聞給電動車領域打過一針熱血,各種主流媒體也因而激動得哼哼唧唧:中科院上海鋁硅酸鹽研究室公布信息稱,該所協同北大、美國賓夕法尼亞大學進行不斷科技攻關,已研制開發出一種高性能超級電容器金屬電極――氮夾雜井然有序介孔石墨烯材料,該原材料具備極好的光電催化儲能技術特點,可作為電動車的“強力充電電池”,充電只需7秒左右,就可以續航力35千米,有關科研成果已于12月18日發布在全球頂級期刊《科學》上。
那麼,這一新東西是不是能處理電動車續航能力差和充電慢的發展瓶頸?我覺得不一定。
1、什么叫石墨烯電池?
石墨烯電池實際上并并不是真實的充電電池,只是一種新型材料超級電容器。在這以前,超級電容器早已廣泛運用于電動車、混動汽車和功率大的外部設備等行業,做為一種光電催化儲能技術設備,其性能接近傳統式電容器和充電電池中間,具備功率高,循環系統長壽命及其可以信賴等特性,可是比能量確是其較大 的軟助。
為了更好地處理這個問題,科研工作者只有在新型材料上狠下功夫。歷經很多年科學研究,最終發覺氮夾雜井然有序介孔石墨烯材料的性能主要表現最好,不但能完成高效率能量相對密度和高功率,并且還具備無毒性環境保護,容積輕凈重小,成本費便宜便于經營規模生產制造,性能可以信賴,不易燃性都不易燃易爆這些優點,實則超級電容器之最好原材料,可謂是居家必備,老少皆宜……
正是如此,氮夾雜井然有序介孔石墨烯材料超級電容器不論是性能還是成本費,都比現階段具體運用的全部類型的充電電池更具有優點,且在迅速蓄電池充電層面也是將鋰電甩出來幾個街,徹底能夠取代掉原來的電動車鋰電池組變成新的儲能技術機器設備。因此 ,該超級電容器被冠于“石墨烯電池”的名號見諸各種新聞媒體。
殊不知就實質而言,石墨烯電池并并不是真實的充電電池,假如說超級電容器等同于電腦上中的運行內存,充電電池等同于電腦上中的固態硬盤,而石墨烯電池實際上就等同于固態盤 ――雖然都是有“存儲”上的作用反映及其存儲容積的限制,但就基本原理來講,固態盤和固態硬盤實際上并并不是一回事兒,固態盤的原理更貼近于運行內存。
2、為什么石墨烯材料不可以產生電動車改革?
以特斯拉汽車Model S為例子,滿格電基礎理論里程數480千米左右,電池電量為85千瓦時,能用迅速充電方法在一小時內填滿電;而在迅速充電標準下,充電樁的交流電輸出達到125千瓦時,也就是說便是每鐘頭耗電量125度。好啦確立了這一點以后,我們再再次向下掰扯中小學水準的算術題。
假如將特斯拉汽車Model S的鋰電所有拆換為等容積的石墨烯電池,以“充電7秒左右續航力35千米”來測算,480千米的續航能力只需充電96秒,這一時間不比一般自助加油用時慢――實際上算上在加氣站排長隊和繳費等時間,買車人們會發覺,自身進加氣站加一次油的用時不僅96秒。
1小時(3600秒)將特斯拉汽車Model S填滿電,充電樁輸出是125千瓦時;97秒將特斯拉汽車Model S填滿電,充電樁的輸出便是3600÷96×125=4687.5千瓦時,即1小時耗電量4687.5度――注重一下,這還僅僅基礎理論標值!
85千瓦時的電池電量在1小時快速充電方式下耗電量125千瓦時,耗損就達到47%(即125/85-100%=47%),而在96秒內充電85千瓦時,其耗損肯定遠遠不止那么點,這對全部充電系統軟件的排熱規定做到了一個極為超級變態的高寬比!
好,即使我國工作能力修建排熱工作能力極為超級變態的充電系統軟件,我們然后向下算:傳統來講,高速路上的服務區加氣站都能夠另外容下6一輛車給油,為此為例子,每一個服務區都創建6個充電站,其負荷將達到4687.5×6=28125千瓦時,它是一個什么定義呢?
那么講吧,三峽電站一共有32臺70億千瓦的風力發電機組,總年發電量達到22,400,000KW,即使全負載運行,也只有擔負796個服務區的充電站耗電量――假如充分考慮具體充電耗損和變電工程耗損,這一標值將最少降低三分之一,約為530。
我搜了百度了一下關鍵詞“高速路服務區”,百科的結果是,截止2011年,全國各地高速路服務區就超出1500個,如今堅信遠遠不止這一數!這就代表著,一個三峽電站,只有負荷全國各地三分之一的高速路服務區充電站,若遇到冬天枯水期,這一負荷就只有返給熱電廠,如此一來,中國霧霾是否會加重?大伙兒自身想。
其次,每一個服務區的迅速充電站負荷達到28125千瓦時,這就代表著每一個服務區都務必配套設施一個最少10KV的專用型配電站,其基本建設花費大概在五百萬元左右,這就代表著750億的資金缺口。大家再發散性思維一下,假如之后電動車普及化了,我國每一個住宅小區都是有6輛“充電7秒左右續航力35千米”的電動車在停車位中??吭诔潆姩D―實際上一個住宅小區6輛電動車并算不上多,結果又當怎樣?結果太“美”,我不敢想像!
這還并不是最要人命的,也許絕大多數時間電動車不容易聚堆充電,但假如遇到個節假日日,高速路爆滿,每一個服務區都是有電動車聚堆排長隊,又應該怎么辦?實際上每一年節假日日的服務區加氣站都會開演這一幕,并且能夠相信的是,電動車的買車人在服務區都不容易有耐心選用“慢充”方式,國網沒辦法承擔這類負荷!好啦,有些人建議,為了更好地確保國網不被擊垮,每一個充電樁只有設置為960秒的快速充電方式,排長隊長些就長點,那樣總該解決困難了吧?
自然不好,相信一切一個高等院校電氣專業技術專業的學員都是會把說這類話的人拖出來打一頓!電氣專業中有一個專業術語叫“時尚潮流遍布”,即使用這類比原先慢10倍的方法集中化充電,這般小范疇大負荷且時間段集中化的用電量個人行為,可能導致電力網時尚潮流遍布的比較嚴重出現異常,會對國網產生致命打擊,中國會一瞬間變為解放初期的燈油社會發展。
有些人又講了,把充電時間再慢10倍,變為9600秒,那樣總該OK了吧?是的,OK了,9600秒,比兩個小時還多,如此一來,石墨烯電池的迅速充電實際意義簡直變成了然并卵?
總結:
總的來說,電動車的充電實際上并不是一個單方的技術性,這就如同有些人拿個茶壺去自來水管下盛滿,決策盛水速率的不單單是器皿的張口,只是自來水管的張口和水流量。所以說,電動車的充電速率實際上是由“2個耳光”來決策的,即使在其中一個耳光演變成高端大氣的鋁合金耳光,也是拍不響的。
當然,我寫本文的目地并不是是向在新型材料行業作出杰出貢獻的我國專家冷言冷語,無論從一切一個視角說,這般杰出的研究成果全是非常值得大家尊重和牢記的。我只是想表明,僅憑一個“石墨烯材料”,難以解決電動車現階段甚至將來所遭遇的充電難點,實屬科譜,絕對沒有故意。
我認為,反倒是手機上能最開始享有到這一杰出高新科技產生的便捷,即使每一個手機上充電器保證20A的交流電輸出,即充電速率比如今快20倍,也不會對家中和電力網的負載導致一切不好危害。
來源于:車聚網