Uma história que começou com um lápis: o nanomaterial mais resistente e o carro elétrico mais distante

Costumamos escrever com lápis, na verdade, é descascar o grafite do lápis até o papel.

Em 2002, Zhang Yuanbo, atualmente Professor Distinto e Supervisor de Doutorado do Departamento de Física da Universidade de Fudan, era um estudante de doutorado que acabava de iniciar sua pesquisa na Universidade de Columbia. Na época, ele estava trabalhando em um campo que ninguém havia tocado antes – o grafeno.

Na época, ninguém havia conseguido separar essa camada atômica da grafite em massa, e o grafeno ainda era considerado uma estrutura hipotética.

Seguindo a ideia de "escrever a lápis", Zhang Yuanbo passou dois anos fazendo um lote de nano-lápis com uma ponta de apenas 1-2 mícrons. Através do micromanipulador, 10 nanômetros podem ser "escritos" no wafer de silício , ou seja, cerca de 30 camadas. flocos de grafite.

Zhang Yuanbo, que havia dado um grande passo em direção ao sucesso, estava muito animado na época, mas o cruel é que, como as notícias, a pesquisa científica é sensível ao tempo.

No mesmo ano, os físicos Andrei Heim e Konstantin Novoselov, da Universidade de Manchester, isolaram com sucesso o grafeno em experimentos, pelos quais receberam o Prêmio Nobel de Física de 2010.

Zhang Yuanbo lembrou mais tarde: "Antes de vermos [seus] documentos, não tínhamos ideia de que eles estavam fazendo um trabalho semelhante, e meu supervisor e eu estávamos muito frustrados".

No entanto, as pesquisas devem continuar. Um ano depois, Zhang Yuanbo isolou um grafeno de maior qualidade e observou um fenômeno físico completamente novo – o efeito Hall quântico anômalo de meio inteiro. Este não é o foco de hoje, então não vou apresentá-lo muito.

O ponto é que, depois disso, uma série de propriedades únicas do grafeno foram descobertas sucessivamente:

Este é atualmente o nanomaterial mais fino e duro do mundo. Não só isso, mas este material quase transparente tem excelente condutividade elétrica, superando até mesmo o cobre e a prata, e tem grande potencial para fornecimento de energia .

Por exemplo, como baterias para veículos elétricos.

Assim como os veículos elétricos, a duração da bateria sempre foi um dos pontos problemáticos dos veículos elétricos de duas rodas . A área de carregamento de carros elétricos no andar de baixo parece nunca ser capaz de abrir espaço. Esse sentimento é como… Esperar o avião em Shamian Pier, esperar o navio no Aeroporto de Baiyun e esperar pelo banheiro em Aifaner antes do trabalho.

Não consigo nem ligar um carregador, muito menos um carro.

Após a implementação do novo padrão nacional, os veículos elétricos domésticos de duas rodas deram início a uma grande reformulação. Antes e depois disso, um novo produto de bateria chamado bateria de grafeno surgiu e gradualmente ocupou a atenção geral, tornando-se um importante impulsionador para melhorar a vida útil da bateria.

A tecnologia mais avançada deve ser aplicada aos veículos elétricos mais populares. Foi a Yadea, que atualmente detém a maior participação de mercado, que desencadeou essa onda de inovação em materiais energéticos.

Palavras-chave: duração da bateria

Yadi viu o potencial do grafeno já em 2008, mas como o preço do grafeno inicial era muito caro, eles não estavam com pressa de ir mais fundo. Foi somente em 2017 que a Yadea realizou uma série de pesquisas sobre a preparação de grafeno e pasta e, em seguida, acelerou gradualmente o ritmo de aplicação de baterias de grafeno.

Todo o processo de colocar uma bateria de grafeno em um carro é, na verdade, semelhante à história do Dr. Zhang Yuanbo há 16 anos. A pesquisa científica é provavelmente a mesma.

"A única maneira de ter sucesso é repetir o experimento. Não há atalhos", disse Wei Shifu, diretor do Centro de Energia e Energia do Yadea Technology Research Institute, em entrevista a Ai Faner.

O que deixa a Yadi determinada a conquistar a aplicação das baterias de grafeno são suas quatro grandes vantagens que são diferentes das baterias tradicionais de chumbo-ácido:

Maior vida útil, maior capacidade, maior duração da bateria e melhor desempenho em baixas temperaturas.

De acordo com os dados de teste da Yadi, em comparação com as baterias tradicionais de chumbo-ácido, as baterias de grafeno podem ser carregadas e descarregadas milhares de vezes, e sua vida útil é 3 vezes maior que a das baterias comuns; a capacidade das baterias de grafeno com o mesmo volume também é maior do que as baterias de chumbo-ácido comuns, cerca de 30%.

Ao mesmo tempo, a bateria de grafeno usa um eletrólito anticongelante altamente ativo, que pode efetivamente melhorar a taxa de difusão do eletrólito, melhorando assim a reatividade da bateria e garantindo a vida útil da bateria de veículos elétricos no inverno.

Especificamente, no GN 3 E9 PRO equipado com a bateria TTFAR Graphene 3 Generation Plus, não é necessário mencionar que possui grande capacidade e autonomia, podendo até ser carregado em um ambiente de -20°C.

Com excelente desempenho do produto como suporte, as baterias de grafeno da Yadi têm naturalmente alcançado bons resultados no mercado, e o volume acumulado de vendas ultrapassou 45 milhões.

Ao falar sobre o desempenho de mercado das baterias de grafeno TTFAR, Westford ficou um pouco animado na entrevista.

Comparado com a satisfação com os números de vendas, este é um bom incentivo para toda a nossa equipe de P&D. É muito encorajador receber um feedback positivo do mercado para nosso trabalho de investimento em P&D de longo prazo!

Ele disse que a Yadea espera aproveitar ao máximo esse enorme volume de usuários, coletar e descobrir problemas e otimizar soluções técnicas a partir de comentários reais de usuários e visitas de pesquisa.

A dedicação da Yadea à tecnologia também se reflete em seus produtos de bateria de lítio.

Neste verão, quando a Yadea lançou a bateria TTFAR Graphene 3-geração Plus, também trouxe simultaneamente suas realizações de pesquisa e desenvolvimento em baterias de lítio – bateria de lítio 2.0 de fibra de carbono TTFAR.

De acordo com Wei Shifu, a bateria é a bateria de lítio com maior capacidade entre as bicicletas elétricas padrão nacional. Adota uma célula de bateria empilhada quadrada e um processo PACK compacto, e a capacidade é 100% maior que a das baterias de lítio comuns.

Em termos de segurança, a Yadea adotou a combinação de monocristal misto de manganato de lítio + fosfato de manganês de ferro e lítio, que possui "seguro duplo" para segurança da bateria na fonte de materiais.

Tomando o produto como exemplo, o GN 3 S9 MAX equipado com bateria de lítio TTFAR fibra de carbono 2.0 rompeu facilmente os 200 quilômetros de duração da bateria e se tornou o novo veículo elétrico padrão nacional com maior duração da bateria.

Qual é o conceito de 200 quilômetros?

Mesmo os gloriosos trabalhadores migrantes que percorrem 40 quilômetros por dia trabalham cinco dias sem carregar seus carros.Nos fins de semana, eles escolhem um horário em que não há ninguém por perto para recarregar rapidamente as baterias para atender à vida profissional da próxima semana.

palavra-chave: custo

Parece que as baterias de grafeno já são uma tecnologia muito madura, mas em 2008, a aplicação de novos materiais que nunca haviam sido usados ​​nesta indústria em baterias significa que não há precedentes de referência no caminho da pesquisa e desenvolvimento. "atravessar o rio sentindo as pedras" e enfrentar o risco de fracasso em P&D a qualquer momento.

"Portanto, temos que ser mais rigorosos e pacientes na formulação de um protocolo de teste estrito e continuar avançando, o que é um processo longo e chato", disse Westfield.

A confiança mútua, a persistência e a determinação da equipe para correr em direção ao mesmo objetivo são as chaves para o nosso avanço nos resultados atuais em fases.

Sob todos os tipos de dificuldades, a equipe de pesquisa científica da Yadea continuou a inovar, melhorar e atualizar continuamente a tecnologia de energia e promover com sucesso o progresso da tecnologia de energia em toda a indústria.

Mas na conversa com Westfield, Ai Faner aprendeu que a dificuldade mais difícil de superar não é a tecnologia, mas o custo——

O grafeno é tão escasso quanto o ouro no início, por isso também é chamado de "ouro negro".

"Naqueles poucos anos, o preço de 1 grama de grafeno chegou a 2.000 yuans. O alto custo fez com que a pesquisa fosse interrompida e, mesmo que o grafeno fosse combinado com sucesso com a bateria, o preço seria definitivamente proibitivo." .

No entanto, com os esforços da equipe de P&D de Yadi, foi desenvolvido com sucesso um conjunto de tecnologia patenteada de preparação de grafeno, que não apenas reduziu o custo do grafeno para menos de 1 yuan por grama, mas também teve excelente desempenho e ausência de emissão de poluentes, garantindo o grafeno. qualidade e, finalmente, produziu com sucesso a bateria de grafeno de primeira geração.

O que é louvável é que, embora existam de fato produtos de médio a alto nível e produtos de nível básico no nível do produto, no nível técnico, a Yadi não "diferencia".

Um fato básico é que, seja um produto de ponta ou de uso diário, a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologia subjacente, incluindo baterias, devem ser feitos de forma sólida.

Westfield acredita que o que eles precisam fazer é promover um posicionamento claro do produto e uma configuração técnica específica de acordo com as necessidades diferenciadas dos usuários. Ele citou dois exemplos:

Por exemplo, alguns usuários, por causa de sua longa quilometragem diária, sua primeira demanda é a longa duração da bateria dos veículos elétricos. Quando criamos esse tipo de produto com longa duração da bateria, devemos priorizar o atendimento dessa demanda. .

Para alguns usuários, eles podem não se importar tanto com a duração da bateria. Eles preferem que o carro inteiro seja leve e flexível, o que é conveniente para mulheres e idosos andarem. Então, priorizaremos o "leve" para construir e lançar produtos que possam atender às suas principais demandas.

O pensamento da Yadea sobre a experiência do usuário também se reflete na garantia de qualidade – a recém-lançada bateria Yadea TTFAR Graphene de 4ª geração é o primeiro produto de bateria do setor que pode alcançar uma garantia de 3 anos, que é muito superior ao padrão "três garantias" .

tags: desafio

No estágio inicial de desenvolvimento da indústria de veículos elétricos de duas rodas, o mercado ainda era imaturo e a forma era desorganizada. Após várias discussões internas, a Yadea decidiu se concentrar no negócio de veículos elétricos de duas rodas, focar em estratégias de alta qualidade e globalização e melhorar continuamente a qualidade do produto.

Impulsionadas pela "estratégia de ponta", as vendas da Yadea permaneceram em alta, apesar do declínio geral nas vendas na indústria de veículos elétricos em 2015. Em 2018, a receita geral de vendas da Yadea aumentou 25% contra a tendência, com vendas superiores a 5 milhões de unidades.

Nos últimos dois anos, Yadi também enfrentou severos testes de mercado.

Do próprio produto, afetado pelo ambiente econômico, os preços de matérias-primas como aço e alumínio continuaram subindo, e a pressão de custos trazida pela cadeia de suprimentos continuou subindo. Westfield acredita que, neste caso, Yadi deveria fazer duas coisas:

1. Melhorar a eficiência do uso de materiais e minimizar o desperdício;
2. Acelere a inovação tecnológica, garanta a qualidade e reduza o custo do uso de material e ajude no controle de custos.

Além disso, a bateria de grafeno pioneira da Yadea também causou um acompanhamento de baixa qualidade no mercado, o que teve um certo impacto na padronização da indústria e do mercado, e também causou insatisfação de alguns usuários com as baterias de grafeno.

Há apenas uma maneira de resolver esse problema – aderir à qualidade do produto e promover o desenvolvimento saudável de toda a indústria com atualizações interativas tecnológicas benignas.

No futuro, a Yadea ainda aderirá ao modo de pesquisa e desenvolvimento paralelo de linha dupla e modo de saída de bateria de grafeno + bateria de lítio para auxiliar na realização de funções diversificadas de produtos. Entre eles, as baterias de grafeno ainda serão o foco em um determinado estágio, e a Yadea continuará melhorando a densidade de peso e energia das baterias de grafeno.

A Yadea acompanhará a tendência de materiais energéticos e tecnologias relacionadas e sempre manterá uma atitude aberta e exploratória para fabricar produtos melhores.

Quando ele disse isso, o tom de Westfield foi muito firme.

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