石墨烯，被譽為“新材料之王”，科學(xué)家甚至預(yù)言它將“徹底改變21世紀(jì)”。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(yīng)用的邊界。
在位于平度市蓼蘭鎮(zhèn)的高新技術(shù)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(dǎo)電參數(shù)……這樣的測試要求精準(zhǔn)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(guān)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(shù)總監(jiān)張曉鴻介紹，石墨烯導(dǎo)電劑是石墨烯高級應(yīng)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)電碳黑的四十分之一，導(dǎo)電效果顯著，同時電池衰減度顯著優(yōu)于其他導(dǎo)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(xué)家、國家“青年”專家董安鋼擔(dān)任首席科學(xué)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(fù)極；二次電池用碳納米管和石墨烯導(dǎo)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(shè)備，年產(chǎn)天然石墨負(fù)極8000噸、人造石墨負(fù)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(dāng)前，比亞迪新能源汽車已實現(xiàn)石墨烯導(dǎo)電劑的大規(guī)模配置，北汽新能源汽車的電池主要供應(yīng)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(dǎo)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(dǎo)電劑。每10個采用石墨烯導(dǎo)電劑的比亞迪鋰電池里就有8個選用昊鑫的導(dǎo)電劑，而在國軒，我們占到了100%。”張曉鴻說，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(shù)優(yōu)勢就是革新了石墨剝離、分散兩步關(guān)鍵工藝，促進了低技術(shù)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(fù)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。“比如說，單是為比亞迪生產(chǎn)的一款導(dǎo)電劑，就反復(fù)調(diào)整完善，周期長達(dá)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(fù)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(dǎo)電漿料批量生產(chǎn)及鋰電應(yīng)用”項目，入選“2015年度中國留學(xué)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(shù)股份有限公司投資1.18億元。當(dāng)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(fù)極導(dǎo)電添加劑、高導(dǎo)電性石墨烯粉體等研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)成果。
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