新能源是工业吗,新能源和工业机器人有啥区别?
工业机器人和新能源车是两个完全不同的领域。这两个东西没有可比性。工业机器人指的是人们设计开发的服务于工业自动化生产的机器人,这种机器人可以用在机械化流水作业的生产线上,替代人工节约成本。
儿新能源车则是指非燃油汽车,比如电动车、氢燃料汽车等替代了传统石化燃料汽车,是人类社会发展方向。
石墨烯电池为什么没有取代锂电池成为电动车的电池?
我认为石墨烯或者石墨烯复合材料实在电池领域产业化前景渺茫。主要是由于价格特别昂贵和制作工艺复杂,所以很难取代现在广泛应用的锂电池。这个问题问的真的很专业,但是下面好多汽车达人的回答并不完全正确。首先,来聊聊这个问题存在的误区。我身边有好多课题组在做锂电和石墨烯的相关研究,为了详细的回答这个问题,今天午饭还特意跟相关领域的科研人员讨论了这个话题,现在来为大家详细的解答一下这个问题。首先纠正一下各位汽车达人的错误之处主要在于没有对掺杂石墨烯电池和全石墨烯电池进行区分,而两者的区别无论在工艺还是价格上都是天壤之别的。在科研界,全石墨烯电池的研究人员也并不多,至于为什么大家也不难想象了。除了,现在的热点锂离子电池,石墨烯作为电极材料应用在储能材料上的例子比比皆是,例铝离子电池也广泛的应用了石墨烯材料(Advanced,Energy Materials, 2017, 1700051. Advanced Materials, 2017, 29, 1605958,etc),钠离子电池(Journal of Materials Chemistry,2017,3179)等等,总觉得什么材料大家都想用石墨烯掺杂一下看看性能。以至于业界,直接将电极掺杂的石墨烯的石墨基储能材料直接统称为石墨烯电池,其实这种称谓是有一定的误导性的,因为石墨烯并未电池材料的主体。
什么是锂电池,其工作原理是什么?其实经典的电化学命名规则,充电电池的命名应该是正极在前、负极在后,这样该电池体系应该命名为“氧化钻锂-石墨充电电池”。但大家可以发现名字太难记了,由于充放电过程是通过锂离子的移动实现的,日本人便将其命名为“锂离子电池”,简称为“锂电”。
一般来说,锂离子电池主要包括正极、负极、隔膜和电解液四个组成部分。正极材料一般都是一些富锂的层状化合物,目前常见的商用正极材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)以及三元材料(LiMnxCo1-x-yNiyO2)等;而负极材料则主要是一些具有嵌锂电位的单质或者化合物,大致主要可以分为碳类负极材料和非碳类负极材料;隔膜主要是用来防止正负极的直接接触而导致短路,一般为不导电的高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜,如PP、PE、PP/PE、PP/PE/PP 等,它具有一定的孔径和孔隙率,保证低电阻和高离子电导率。电解液是锂离子在电池正负极传输的载体,电解质溶液通常使用的电解质是LiPF6,LiClO4 等,溶剂主要有 EC、DMC、PC和ClMC等。
锂离子电池充电时,Li+从正极的富锂层状化合物中脱出,通过电解液,透过隔膜嵌入到负极材料中,这时负极变成了富锂状态,正极为贫锂状态;而放电的过程则相反,Li+首先从负极材料中脱出,经由电解液再返回到正极,此时电子经外电路从负极流向正极,从而使整个充放电过程中的电荷达到守恒。由于Li+可以在正负极材料中反复地嵌入与脱出,使锂电池可以被循环使用;而且如果用一些石墨类的负极材料代替了金属锂,可以避免了锂枝晶的产生,从而提高了锂离子电池的安全性能。下面是以LiFeO4作为锂电池正极材料,碳类材料作为负极材料时的反应方程式:
石墨烯如何在锂离子电池上应用?石墨烯现在已经被广泛地应用到各个领域的研究。在锂离子电池研究领域也不例外,首先石墨烯的理论比容量比石墨更高,且锂离子在其中的扩散速率也比较快,但是其单独作为负极材料时容量衰减较快,循环性能并不是很理想。所以,研究者更多地是将石墨烯应用到对正负极材料的改性上,也就是制备石墨烯复合材料作为电极,所以这就是我在开头说的全石墨烯电池和石墨烯电池的主要区别所在。
主要包括以下几种:石墨烯基碳负极、石墨烯/硅负极、石墨烯/金属氧化物负极、石墨稀/硫正极等。
石墨烯基锂电池应用前景我认为石墨烯材料这个泡沫现在确实被吹得太大了。特别是在电池行业,量产,走进人们的生活的可能性微乎其微,主要原因如下:
商业化要考虑的首要问题就是成本,在锂电池中石墨烯主要起到的作用与传统碳/石墨的作用是相似的,一是导电剂,二是可能做电极嵌锂材料,但是原料价格相差成千上万倍。
工艺繁琐,后处理污染严重,石墨烯比表面积大,受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等众多细致因素限制,生产工艺及其复杂,而且石墨烯生产需要用到大量的硫酸,后处理也很麻烦。
石墨烯是可以做导电剂促进快充放,虽然理论上可以提高倍率性能,但是如果分散工艺不到位混料不均,可能性质反倒下降,得不偿失。
所以,石墨烯掺杂锂离子电池目前还无法广泛的应用,且由于工艺和成本等原因应用前景堪忧,更别提全石墨烯电池了。
欢迎大家讨论与评论,更多科学知识,请持续关注小编互联网造车真能颠覆汽车工业吗?
“在互联网造车势力的猛攻下,传统主机厂还能守住一亩三分地吗?”
12月16号,蔚来汽车发布首款纯电动车ES8,预计明年3月量产;
12月15号,小鹏汽车宣布结束3轮A+融资,并在明年初宣布B轮融资;
12月11号,威马汽车发布全球首款SUV EX5。
至此,互联网三大巨头百度(入股威马/蔚来),阿里巴巴(入股小鹏),腾讯(入股蔚来)均在新能源汽车行业布局完成。
借着新能源汽车和智能网联的东风,在各路雄厚资金的扶植下,以BAT为首的一线互联网造车企业,以及众多蠢蠢欲动的二线三线互联网造车企业,正在对传统车企的发起猛攻,拼速度,拚资本,拼人才,他们能够改变汽车行业未来的格局吗?
这里,笔者想引用德勤最新发布的报告“未来2025年汽车供应链展望”,与大家分享一下未来汽车产业链的格局。
(图片来源:德勤)
首先德勤总结了近70个影响汽车行业发展的要素:
(图片来源:德勤)
如上图,以技术发展成熟的可能性为横轴,以对行业的影响度为纵轴,德勤将这些因素进行了排布,选择了技术成熟可能性高,对汽车行业影响深的因素(上图右上方框部分)作为研究对象。
最终得到结论认为,未来汽车在2025年有可能会出现以下四种远景:
(图片来源:德勤)
远景1: 硬件平台提供商(左上图,Hardware platform provider)
IT巨头打破汽车行业传统供应链,车企将沦落为仅仅为互联网巨头提供车辆的供应商。
远景2: 数据和移动出行的管理者(右上图,Data and mobility manager)
电动汽车,自动驾驶和移动集成出行已经成为普遍的现实。车企能够制定行业标准,仍然是汽车行业主导玩家,外围的创新企业必须遵循车企制定的规则。
远景3: 陨落的巨头(左下图,The falled giant)
汽车仅仅是一个简单的代步工具,汽车品牌吸引力在下降。私家车减少,行业外围玩家如优步等将成会取代消费者成为车企的主要客户。
远景4: 停滞的车企(右下图,Stagnant car maker)
车企对政府游说,努力阻止高科技企业进入汽车行业,使得整个行业的创新脚步放慢,甚至停滞不前,不成熟的自动驾驶技术引发事故,使得消费者接受程度降低。
读到这里,相信在每个读者在心中有一个未来汽车大概的格局。未来已经不远,据2025年也不过8年时间,行业真的会发生天翻地覆的变化?未来谁都不可预测,但可以确认,它正在改变。是数据和移动出行的管理者,还是陨落的巨头,不仅是车企需要思考和行动的,它也会影响未来你我的生活。
版权声明:本文为“汽车人参考”原创,如需转载,请务必提前联系我们,获得授权。转载时请注明“本文出处于+媒体平台名称+汽车人参考”以及原文链接,侵权必究。技术·原创·精致·有趣
汽车圈儿的清流
希望以上回答对您有所帮助,欢迎关注“汽车人参考“,获取更过精彩原创文章
亚琛可持续能源专业就业前景?
就业前景不错,好就业。
可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、设计院、高等院校和管理部门从事热能工程、动力工程、制冷工程方面的研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学等工作。
主要就业方向为发电厂、内燃机厂、汽车制造厂、物流调控、锅炉厂、大型机械厂、造船厂、空调厂、制冷设备厂、暖通工程等等!
关于【新能源是工业吗】和【新能源和工业机器人有啥区别】的介绍到此就结束了,热烈欢迎大家留言讨论,我们会积极回复。感谢您的收藏与支持!
发表评论