История, начавшаяся с карандаша: самый прочный наноматериал и самый дальний электромобиль

Мы обычно пишем карандашами, на самом деле, это очистить графит карандаша от бумаги.

В 2002 году Чжан Юаньбо, в настоящее время заслуженный профессор и руководитель докторантуры физического факультета Университета Фудань, был докторантом, который только начал свои исследования в Колумбийском университете. В то время он работал над областью, к которой раньше никто не прикасался, — графеном.

В то время никто не смог отделить этот атомарный слой от объемного графита, и графен все еще считался гипотетической структурой.

Следуя идее «карандашного письма», Чжан Юаньбо потратил два года на изготовление партии нано-карандашей с размером острия всего 1-2 микрона.С помощью микроманипулятора на кремниевой пластине можно «написать» 10 нанометров. , то есть около 30 слоев графитовых чешуек.

Чжан Юаньбо, сделавший большой шаг к успеху, в то время был очень взволнован, но жестокость заключается в том, что, как и в новостях, научные исследования зависят от времени.

В том же году физики Андрей Хейм и Константин Новоселов из Манчестерского университета успешно выделили графен в экспериментах, за что были удостоены Нобелевской премии по физике 2010 года.

Позже Чжан Юаньбо вспоминал: «До того, как мы увидели [их] документы, мы понятия не имели, что они выполняют аналогичную работу, и мы с моим руководителем были очень разочарованы».

Тем не менее, исследования должны продолжаться. Через год Чжан Юаньбо выделил графен более высокого качества и наблюдал совершенно новое физическое явление — полуцелочисленный аномальный квантовый эффект Холла. Сегодня речь не об этом, поэтому я не буду слишком подробно рассказывать об этом.

Дело в том, что после этого последовательно открывался ряд уникальных свойств графена:

В настоящее время это самый тонкий и твердый наноматериал в мире. Мало того, этот почти прозрачный материал обладает отличной электропроводностью, превосходящей даже медь и серебро, и имеет большой потенциал для энергоснабжения .

Например, в качестве аккумуляторов для электромобилей.

Как и у электромобилей, время автономной работы всегда было одной из болевых точек двухколесных электромобилей . Зона зарядки электромобилей внизу, кажется, никогда не сможет освободить место, это чувство похоже на… Ожидание самолета на пирсе Шамянь, ожидание корабля в аэропорту Байюнь и ожидание туалета в Айфанере перед работой-

Не могу даже подключить зарядное устройство, не говоря уже о машине.

После внедрения нового национального стандарта отечественные двухколесные электромобили претерпели серьезные изменения.До и после этого появился новый аккумуляторный продукт, называемый графеновой батареей, который постепенно привлек к себе всеобщее внимание, став основным фактором увеличения срока службы аккумуляторов.

Самые передовые технологии должны применяться к самым популярным электромобилям. Именно Yadea, которая в настоящее время имеет наибольшую долю рынка, запустила эту волну инноваций в области энергетических материалов.

Ключевые слова: срок службы батареи

Яди увидел потенциал графена еще в 2008 году, но поскольку цена на ранний графен была слишком высока, они не спешили углубляться. Лишь в 2017 году Yadea провела серию исследований по приготовлению графена и суспензии, а затем постепенно ускорила темпы применения графеновых аккумуляторов.

Весь процесс установки графеновой батареи в автомобиль на самом деле похож на историю доктора Чжан Юаньбо 16-летней давности.Научные исследования, вероятно, такие же.

"Единственный способ добиться успеха — это повторить эксперимент. Коротких путей нет", — прямо сказал Вэй Шифу, директор Центра энергетики и энергетики Научно-исследовательского института технологий Yadea, в интервью Ai Faner.

Что заставляет Yadi завоевать применение графеновых аккумуляторов, так это его четыре основных преимущества, которые отличаются от традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов:

Более длительный срок службы, большая емкость, более длительный срок службы батареи и лучшие характеристики при низких температурах.

Согласно данным испытаний Yadi, по сравнению с традиционными свинцово-кислотными батареями, графеновые батареи можно заряжать и разряжать тысячи раз, а срок их службы в 3 раза больше, чем у обычных батарей; емкость графеновых батарей при том же объеме также выше чем у обычных свинцово-кислотных аккумуляторов примерно на 30%.

В то же время в графеновой батарее используется высокоактивный незамерзающий электролит, который может эффективно улучшить скорость диффузии электролита, тем самым улучшая реактивность батареи и обеспечивая срок службы батареи электромобилей зимой.

В частности, в GN 3 E9 PRO, оснащенном аккумулятором TTFAR Graphene 3 Generation Plus, не нужно упоминать, что он имеет большую емкость и работает далеко, и его можно заряжать даже при температуре -20°C.

Благодаря отличной производительности продукта в качестве поддержки графеновые батареи Yadi, естественно, добились хороших результатов на рынке, а совокупный объем продаж превысил 45 миллионов.

Говоря о рыночных показателях графеновых аккумуляторов TTFAR, Уэстфорд был немного взволнован в интервью.

По сравнению с удовлетворенностью цифрами продаж, это хороший стимул для всей нашей команды по исследованиям и разработкам.Очень приятно получать положительные отзывы рынка о нашей долгосрочной инвестиционной работе в области исследований и разработок!

Он сказал, что Yadea надеется в полной мере использовать этот огромный объем пользователей, собирать и выявлять проблемы и оптимизировать технические решения на основе реальных отзывов пользователей и исследовательских визитов.

Приверженность Yadea технологиям также находит свое отражение в продуктах с литиевыми батареями.

Этим летом, когда Yadea выпустила батарею TTFAR Graphene 3-го поколения Plus, она также одновременно представила свои достижения в области исследований и разработок в области литиевых батарей — литиевую батарею TTFAR из углеродного волокна 2.0.

По словам Вэй Шифу, это литиевая батарея с наибольшей емкостью среди электрических велосипедов национального стандарта.Он использует квадратный аккумуляторный элемент и компактный процесс PACK, а емкость на 100% выше, чем у обычных литиевых батарей.

Что касается безопасности, Yadea приняла комбинацию монокристаллического смешанного манганата лития + литий-железо-марганцевый фосфат, которая имеет «двойную страховку» для безопасности батареи в источнике материалов.

Если взять продукт в качестве примера, GN 3 S9 MAX, оснащенный литиевой батареей TTFAR из углеродного волокна 2.0, легко преодолел 200-километровый срок службы батареи и стал новым национальным стандартом электромобиля с самым длительным временем автономной работы.

Что такое концепция 200 километров?

Даже славные рабочие-мигранты, которые проезжают по 40 километров в день, пять дней работают без подзарядки своих машин, а по выходным выбирают время, когда никого нет рядом, чтобы быстро перезарядить свои батареи, чтобы встретить рабочую жизнь на следующей неделе.

ключевое слово: стоимость

Кажется, что графеновые батареи уже являются очень зрелой технологией, но в 2008 году применение в батареях новых материалов, которые никогда не использовались в этой отрасли, означает, что нет прецедента для справок на пути исследований и разработок. «пересечь реку, ощупывая камни» и в любой момент столкнуться с риском провала НИОКР.

«Поэтому мы должны быть более строгими и терпеливыми при формулировании строгого протокола испытаний и продолжать продвигать его вперед, что является долгим и скучным процессом», — сказал Вестфилд.

Взаимное доверие, настойчивость и решимость команды бежать к одной цели — вот ключи к нашему прорыву в текущих поэтапных результатах.

Несмотря на всевозможные трудности, научно-исследовательская группа Yadea продолжала внедрять инновации, постоянно улучшала и модернизировала энергетические технологии и успешно продвигала прогресс энергетических технологий во всей отрасли.

Но в разговоре с Уэстфилдом Ай Фанер узнал, что труднее всего преодолеть не технологию, а стоимость——

Поначалу графена так же мало, как и золота, поэтому его также называют «черным золотом».

"В те несколько лет цена 1 грамма графена достигала 2000 юаней. Из-за высокой стоимости исследования были прерваны, и даже если бы графен успешно сочетался с батареей, цена определенно была бы непомерно высокой", – вспоминает Вестфилд. .

Однако благодаря усилиям команды разработчиков Yadi был успешно разработан набор запатентованных технологий подготовки графена, которые не только снизили стоимость графена до менее 1 юаня за грамм, но также имели отличные характеристики и отсутствие выбросов загрязняющих веществ, гарантируя графен. качества и, наконец, успешно выпустила графеновую батарею первого поколения.

Что похвально, так это то, что, хотя на уровне продукта действительно есть продукты среднего и высокого уровня и продукты начального уровня, на техническом уровне Yadi не «дифференцируется».

Основной факт заключается в том, что независимо от того, является ли это продуктом высокого класса или повседневным продуктом, исследования и разработки в области базовых технологий, включая батареи, должны проводиться надежно.

Вестфилд считает, что им нужно продвигать четкое позиционирование продукта и конкретную техническую конфигурацию в соответствии с дифференцированными потребностями пользователей.Он привел два примера:

Например, некоторые пользователи, из-за их большого ежедневного пробега, их первым требованием является длительное время автономной работы электромобилей.Когда мы создаем этот тип продуктов с длительным временем автономной работы, мы должны отдавать приоритет удовлетворению этого требования.

Некоторых пользователей может не волновать время автономной работы. Они предпочитают, чтобы весь автомобиль был легким и гибким, что удобно для женщин и пожилых людей. удовлетворить их основные требования.

Мысли Yadea об опыте использования также находят свое отражение в обеспечении качества: недавно выпущенная батарея Yadea TTFAR Graphene 4-го поколения является первым аккумуляторным продуктом в отрасли, на который можно получить 3-летнюю гарантию, что намного выше стандарта «трех гарантий». .

тэги: вызов

На ранней стадии развития индустрии двухколесных электромобилей рынок был еще незрелым, а форма неорганизованной. После нескольких внутренних обсуждений Yadea решила сосредоточиться на бизнесе двухколесных электромобилей, сосредоточиться на стратегиях высокого класса и глобализации и постоянно улучшать качество продукции.

Благодаря «стратегии более высокого класса» продажи Yadea продолжали расти, несмотря на общее снижение продаж в отрасли электромобилей в 2015 году. В 2018 году общий доход от продаж Yadea увеличился на 25% против тенденции, при этом продажи превысили 5 миллионов единиц.

За последние два года Yadi также столкнулась с серьезными рыночными испытаниями.

Из-за самого продукта, на который повлияла экономическая среда, цены на сырье, такое как сталь и алюминий, продолжали расти, а ценовое давление, создаваемое цепочкой поставок, продолжало расти. Вестфилд считает, что в этом случае Яди должен сделать две вещи:

1. Повысить эффективность использования материалов и минимизировать отходы;
2. Ускорьте технологические инновации, обеспечьте качество при одновременном снижении стоимости использования материалов и помогите контролировать затраты.

Кроме того, первая графеновая батарея Yadea также вызвала некоторые некачественные последующие действия на рынке, что оказало определенное влияние на стандартизацию отрасли и рынка, а также вызвало недовольство некоторых пользователей графеновыми батареями.

Есть только один способ решить эту проблему — придерживаться качества продукции и способствовать здоровому развитию всей отрасли с помощью безопасных технологических итеративных обновлений.

В будущем Yadea по-прежнему будет придерживаться двухлинейного параллельного режима исследований и разработок и вывода графеновой батареи + литиевой батареи, чтобы помочь реализовать разнообразные функции продуктов. Среди них графеновые батареи по-прежнему будут в центре внимания на определенном этапе, и Yadea продолжит улучшать легкий вес и плотность энергии графеновых батарей.

Yadea будет идти в ногу с тенденциями в области энергетических материалов и связанных с ними технологий и всегда поддерживать открытую и исследовательскую позицию для производства более качественных продуктов.

Когда он сказал это, тон Вестфилда был очень твердым.

#Добро пожаловать на официальный аккаунт Айфанер в WeChat: Айфанер (WeChat: ifanr), в ближайшее время вам будет представлен более интересный контент.

Love Faner | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo