彻底改变电动汽车电池

凌富勇
导读 总部位于布里斯班的石墨烯制造集团(GMG)表示,其新开发的石墨烯铝离子电池可能会改变我们所知道的电动汽车技术,因为它提供比锂离子同类产

总部位于布里斯班的石墨烯制造集团(GMG)表示,其新开发的石墨烯铝离子电池可能会改变我们所知道的电动汽车技术,因为它提供比锂离子同类产品更轻的重量,更快的充电速度,更长的使用寿命和更好的环保证书。

GMG将目光投向全球电池市场-到本世纪中叶估计价值500亿美元),GMG表示,其电池技术可用于各种应用,包括从钥匙扣的纽扣电池到用于电动汽车的公用事业规模电池组。

此外,石墨烯铝离子电池的能量密度是锂离子电池的“三到五倍”,并且不会着火,在发生碰撞和热失控事件可能导致重大火灾的情况下,为车辆提供了明显的安全优势,例如在2021年摧毁了大众汽车租赁的货船Felicity Ace。

此外,石墨烯铝离子电池如果吞咽也不会致命,因为锂离子电池可以完全回收,并且不需要开采钴,铜,锂,锰或其他稀土金属来生产。

本周,石墨烯制造集团创始人兼董事总经理克雷格·尼科尔(Craig Nichol)(前壳牌高管)在接受GoAuto采访时表示,他相信该公司的石墨烯铝离子电池可以帮助解决围绕有毒锂离子电池生产的许多问题,同时还提供更长的使用寿命和高达70倍的充电能力。

“我认为这项技术在汽车应用中有很多机会,特别是考虑到它在快速充电和再生制动条件下的表现,”Nichol先生说。

“我们面前对电池的需求很大,特别是在未来10到15年内,虽然我们可能需要一段时间才能达到规模,但我们正在努力使我们的电池技术尽快进入市场。

GMG专有的制造工艺直接从天然气中形成石墨烯粉末,带来了明显的环境效益。然后将粉末压缩成颗粒形式,并使用部分与昆士兰大学共同开发的纳米技术植入微观铝离子。

Nichol先生说,与从石墨中形成石墨烯的传统方法相比,该工艺更具成本效益和环保性,这使得该技术的长期可扩展性可与目前在锂离子电池生产中使用的技术相媲美。

石墨烯铝离子电池的制造过程产生氢气作为副产品,在运输行业内提供进一步的用途,为燃料电池电动汽车(FCEV)提供动力。

“我认为我们没有充分考虑当前电池技术中的材料是如何采购的,”Nichols先生告诉GoAuto。

“采矿是非常资源密集型的,目前,它不是以环保的方式进行的 - 我们现在只是没有以可持续的方式采购这些材料,并且正在使用的许多材料都有可疑的来源。

“凭借我们的技术,我们只需要石墨烯和铝,在电池寿命结束时,铝被回收,石墨烯被重复使用。我们的期望是,我们将使这个过程几乎完全无排放或非常接近它,因为我们也将把氢气作为副产品。

“当然,铝矿开采目前是一个密集的过程,但力拓正在研究一种无排放的新工艺。这就是为什么我们与他们密切合作的原因 - 我们希望,向前迈进,我们可以提供一种真正无排放的电池,并且可以多次使用。

Nichols先生表示,GMG的石墨烯铝离子电池有可能在未来成为电动汽车激励解决方案的一部分,并表示他与制造商的对话使他感到鼓舞,这些制造商正在考虑一系列电池技术,以便将来在车辆中使用。

“我们一直在与之交谈的制造商希望了解所有可用的不同技术是什么,但他们对我们能够提供的东西特别感兴趣,因为它有机会改变整个(电动汽车)空间,”他解释说。

“例如,我们的电池设计方式和汽车的设计方式意味着电池'组'不一定需要放在一个地方,它可以放置在汽车的多个部件中,以更好地分配重量。

“另一个重要因素是我们能够提供直流电,这意味着制造商可以使用直接驱动直流电机。交流电机实际上消耗的功率比它们实际需要的要多得多,这基本上是因为锂离子电池提供的化学性质意味着它们需要作为交流电池组制造。

“电动汽车中内置了很多设计要求来满足这一要求,基本上都是基于锂原子的。

“当你提供另一种原子时,你会带来很多不同的机会,我们也看到了固态电池。这就是这里的关键点,为了满足需求,我们需要所有这些参与者。

“我们会找到我们的空间,然后随着时间的推移,随着其他技术的发展,我们可能会从这个空间里长出来。但现在,我们必须共同努力才能满足需求,这是最重要的事情。

GMG将从明年开始生产硬币大小的电池,然后在2024年转向“袋装”单元。Nichols先生表示,由于材料基础强度较低,整体重量较低 - 这在物流方面带来了明显的红利 - 他相信他的公司生产的电池也将比目前可用的电池更具成本效益。

“我们应该能够提供更低的成本,这是肯定的。我们的电池不仅具有更低的材料成本,而且组装起来也便宜得多。一旦我们把一个放进汽车里,我认为减轻重量将是有益的。但话虽如此,这是一项新技术,因为我们有一点要赶上,“他说。

“锂离子技术已经在过去30到40年中发展起来了,我们现在真正关注的只是这种(石墨烯铝离子)技术的头两年。但是看到它的潜力非常令人兴奋。具有三倍的能量密度意味着EV可以行驶三倍,或者可能是锂离子动力模型重量的三分之一。

“快速充电的能力和使用寿命是锂离子电池的三到五倍 - 其中大部分只需要八年 - 我认为这对考虑电动汽车的人来说非常重要。这是一个非常复杂的要求组合,但我们的技术能够将这些元素结合在一起,并且随着时间的推移,它只会变得更轻,更小。

根据《澳大利亚金融评论》的报道,GMG在加拿大多交所创业板上市,市值约为3亿加元。该公司还使用石墨烯技术来改善用于空调和通风系统,内燃机散热器和相关冷却组件以及喷漆和汽车流体的绝缘涂层。

AFR报告称,GMG已经与全球矿业巨头力拓签署了一项非正式合作伙伴关系,将其部分节能技术整合到其运营中,并为GMG的商业电池业务提供铝。

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