Eine Geschichte, die mit einem Bleistift begann: dem härtesten Nanomaterial und dem am weitesten entfernten Elektroauto

Normalerweise schreiben wir mit Bleistiften, tatsächlich ist es, den Graphit in der Bleistiftmine auf das Papier zu schälen.

Im Jahr 2002 war Zhang Yuanbo, derzeit Distinguished Professor und Doctoral Supervisor des Department of Physics der Fudan University, ein Doktorand, der gerade seine Forschung an der Columbia University begonnen hatte. Damals arbeitete er auf einem Gebiet, das noch niemand zuvor berührt hatte – Graphen.

Zu dieser Zeit war es niemandem gelungen, diese Atomschicht von der Graphitmasse zu trennen, und Graphen galt immer noch als hypothetische Struktur.

Der Idee des „Bleistiftschreibens“ folgend, stellte Zhang Yuanbo zwei Jahre lang eine Charge von Nano-Bleistiften mit einer Spitze von nur 1-2 Mikrometern her.Durch den Mikromanipulator können 10 Nanometer auf den Siliziumwafer „geschrieben“ werden , das heißt etwa 30 Schichten Graphitflocken.

Zhang Yuanbo, der einen großen Schritt in Richtung Erfolg gemacht hatte, war damals sehr aufgeregt, aber das Grausame ist, dass wissenschaftliche Forschung ebenso wie Nachrichtenberichte zeitkritisch ist.

Im selben Jahr gelang es den Physikern Andrei Heim und Konstantin Novoselov von der University of Manchester, Graphen in Experimenten zu isolieren, wofür sie 2010 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurden.

Zhang Yuanbo erinnerte sich später: „Bevor wir [ihre] Papiere sahen, hatten wir keine Ahnung, dass sie ähnliche Arbeiten machten, und mein Vorgesetzter und ich waren sehr frustriert.“

Trotzdem muss weiter geforscht werden. Ein Jahr später isolierte Zhang Yuanbo ein qualitativ hochwertigeres Graphen und beobachtete ein völlig neues physikalisches Phänomen – den halbzahligen anomalen Quanten-Hall-Effekt. Dies ist heute nicht der Schwerpunkt, daher werde ich es nicht zu sehr vorstellen.

Der Punkt ist, dass danach eine Reihe einzigartiger Eigenschaften von Graphen nacheinander entdeckt wurden:

Dies ist derzeit das dünnste und härteste Nanomaterial der Welt. Darüber hinaus verfügt dieses nahezu transparente Material über eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit, die sogar Kupfer und Silber übertrifft, und hat ein großes Potenzial für die Energieversorgung .

Zum Beispiel als Batterien für Elektrofahrzeuge.

Wie bei Elektrofahrzeugen war die Batterielebensdauer schon immer einer der Schwachpunkte von zweirädrigen Elektrofahrzeugen . Der Ladebereich für Elektroautos im Erdgeschoss scheint nie Platz zu machen. Dieses Gefühl ist wie … Warten auf das Flugzeug am Shamian Pier, Warten auf das Schiff am Flughafen Baiyun und Warten auf die Toilette in Aifaner vor der Arbeit –

Kann nicht einmal ein Ladegerät anschließen, geschweige denn ein Auto.

Nach der Einführung des neuen nationalen Standards leiteten inländische zweirädrige Elektrofahrzeuge eine große Umstrukturierung ein.Davor und danach tauchte ein neues Batterieprodukt namens Graphenbatterie auf, das nach und nach die Aufmerksamkeit des Mainstreams erregte und zu einem wichtigen Treiber für die Verbesserung der Batterielebensdauer wurde.

Die modernste Technologie sollte auf die beliebtesten Elektrofahrzeuge angewendet werden. Es ist Yadea, das derzeit den höchsten Marktanteil hat, der diese Innovationswelle für Energiematerialien ausgelöst hat.

Stichwort: Akkulaufzeit

Yadi erkannte bereits 2008 das Potenzial von Graphen, aber da der Preis für frühes Graphen zu hoch war, hatten sie es nicht eilig, tiefer zu gehen. Erst 2017 führte Yadea eine Reihe von Untersuchungen zur Herstellung von Graphen und Slurry durch und beschleunigte dann schrittweise das Tempo der Anwendung von Graphenbatterien.

Der gesamte Prozess, eine Graphen-Batterie in ein Auto einzubauen, ähnelt tatsächlich der Geschichte von Dr. Zhang Yuanbo vor 16 Jahren.Die wissenschaftliche Forschung ist wahrscheinlich die gleiche.

"Der einzige Weg zum Erfolg besteht darin, das Experiment zu wiederholen. Es gibt keine Abkürzung", sagte Wei Shifu, Direktor des Power and Energy Center des Yadea Technology Research Institute, unverblümt in einem Interview mit Ai Faner.

Was Yadi entschlossen macht, die Anwendung von Graphenbatterien zu erobern, sind seine vier Hauptvorteile, die sich von herkömmlichen Blei-Säure-Batterien unterscheiden:

Längere Lebensdauer, größere Kapazität, längere Batterielebensdauer und bessere Leistung bei niedrigen Temperaturen.

Laut den Testdaten von Yadi können Graphenbatterien im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien tausende Male geladen und entladen werden, und ihre Lebensdauer ist dreimal länger als die von gewöhnlichen Batterien; die Kapazität von Graphenbatterien mit dem gleichen Volumen ist ebenfalls höher als bei gewöhnlichen Blei-Säure-Batterien etwa 30 %.

Gleichzeitig verwendet die Graphenbatterie einen hochaktiven Frostschutzelektrolyten, der die Diffusionsrate des Elektrolyten effektiv verbessern kann, wodurch die Reaktivität der Batterie verbessert und die Batterielebensdauer von Elektrofahrzeugen im Winter sichergestellt wird.

Insbesondere beim GN 3 E9 PRO, das mit dem TTFAR Graphene 3 Generation Plus-Akku ausgestattet ist, muss nicht erwähnt werden, dass er eine große Kapazität hat und lange läuft und sogar in einer Umgebung mit -20 ° C aufgeladen werden kann.

Mit einer hervorragenden Produktleistung als Unterstützung haben die Graphenbatterien von Yadi natürlich gute Ergebnisse auf dem Markt erzielt, und das kumulierte Verkaufsvolumen hat 45 Millionen überschritten.

Als Westford über die Marktleistung von TTFAR-Graphenbatterien sprach, war er im Interview leicht aufgeregt.

Verglichen mit der Zufriedenheit mit den Verkaufszahlen stellt dies einen guten Ansporn für unser gesamtes F&E-Team dar. Es ist sehr ermutigend, vom Markt positives Feedback für unsere langjährige F&E-Investitionsarbeit zu erhalten!

Er sagte, dass Yadea hofft, dieses riesige Benutzervolumen voll auszuschöpfen, Probleme zu sammeln und zu entdecken und technische Lösungen aus echtem Benutzerfeedback und Forschungsbesuchen zu optimieren.

Das Engagement von Yadea für Technologie spiegelt sich auch in seinen Lithium-Batterie-Produkten wider.

Als Yadea in diesem Sommer die TTFAR Graphene 3-Generation Plus-Batterie auf den Markt brachte, stellte es gleichzeitig auch seine Forschungs- und Entwicklungserfolge bei Lithiumbatterien vor – die TTFAR-Kohlefaser-2.0-Lithiumbatterie.

Laut Wei Shifu ist die Batterie die Lithiumbatterie mit der größten Kapazität unter den Elektrofahrrädern nach nationalem Standard.Es verwendet eine quadratisch gestapelte Batteriezelle und einen kompakten PACK-Prozess, und die Kapazität ist 100% höher als die von gewöhnlichen Lithiumbatterien.

In Bezug auf die Sicherheit hat Yadea die Kombination aus einkristallinem gemischtem Lithiummanganat + Lithiumeisenmanganphosphat übernommen, die eine „doppelte Versicherung“ für die Batteriesicherheit an der Materialquelle bietet.

Am Beispiel des Produkts hat das GN 3 S9 MAX, das mit einer TTFAR-Kohlefaser-2.0-Lithiumbatterie ausgestattet ist, die 200-Kilometer-Batterielebensdauer problemlos durchbrochen und wurde zum neuen nationalen Standard-Elektrofahrzeug mit der längsten Batterielebensdauer.

Was ist das Konzept von 200 Kilometern?

Selbst die glorreichen Wanderarbeiter, die täglich 40 Kilometer pendeln, arbeiten fünf Tage lang ohne das Auto aufzuladen – am Wochenende suchen sie sich eine menschenleere Zeit, um schnell Kraft für den Arbeitsalltag der nächsten Woche zu tanken.

Stichwort: Kosten

Es scheint, dass Graphen-Batterien bereits eine sehr ausgereifte Technologie sind, aber im Jahr 2008 bedeutet die Anwendung neuer Materialien, die in dieser Branche noch nie in Batterien verwendet wurden, dass es keinen Präzedenzfall auf dem Weg der Forschung und Entwicklung gibt "Überqueren Sie den Fluss, indem Sie die Steine ​​fühlen" und stehen Sie jederzeit dem Risiko eines F&E-Versagens gegenüber.

„Also müssen wir bei der Formulierung eines strengen Studienprotokolls strenger und geduldiger sein und es weiter vorantreiben, was ein langer und langweiliger Prozess ist“, sagte Westfield.

Das gegenseitige Vertrauen, die Beharrlichkeit und die Entschlossenheit des Teams, auf dasselbe Ziel zu sprinten, sind der Schlüssel zu unserem Durchbruch in den aktuellen Phasenergebnissen.

Unter allen möglichen Schwierigkeiten setzte das wissenschaftliche Forschungsteam von Yadea seine Innovationen fort, verbesserte und verbesserte die Energietechnologie kontinuierlich und förderte erfolgreich den Fortschritt der Energietechnologie in der gesamten Branche.

Aber im Gespräch mit Westfield erfuhr Ai Faner, dass die größte Schwierigkeit nicht die Technologie, sondern die Kosten sind.

Graphen ist zunächst so knapp wie Gold, daher wird es auch „schwarzes Gold“ genannt.

"In diesen wenigen Jahren lag der Preis für 1 Gramm Graphen bei bis zu 2.000 Yuan. Die hohen Kosten führten dazu, dass die Forschung unterbrochen wurde, und selbst wenn das Graphen erfolgreich mit der Batterie kombiniert würde, wäre der Preis definitiv unerschwinglich", erinnerte sich Westfield .

Mit den Bemühungen des F&E-Teams von Yadi wurde jedoch erfolgreich eine Reihe patentierter Graphen-Vorbereitungstechnologien entwickelt, die nicht nur die Kosten für Graphen auf weniger als 1 Yuan pro Gramm senkten, sondern auch eine hervorragende Leistung und keine Schadstoffemissionen aufwiesen, wodurch Graphen sichergestellt wurde. Qualität und produzierte schließlich erfolgreich die Graphenbatterie der ersten Generation.

Lobenswert ist, dass es auf der Produktebene zwar Mid- bis High-End-Produkte und Einstiegsprodukte gibt, aber auf technischer Ebene „differenziert“ Yadi nicht.

Eine grundlegende Tatsache ist, dass die zugrunde liegende Technologieforschung und -entwicklung, einschließlich Batterien, solide durchgeführt werden muss, unabhängig davon, ob es sich um ein High-End- oder ein Alltagsprodukt handelt.

Westfield ist der Ansicht, dass es notwendig ist, eine klare Produktpositionierung und eine spezifische technische Konfiguration entsprechend den differenzierten Bedürfnissen der Benutzer zu fördern, und nennt zwei Beispiele:

Beispielsweise stellen einige Benutzer aufgrund ihrer langen täglichen Fahrleistung die erste Forderung nach einer langen Batterielebensdauer von Elektrofahrzeugen dar. Wenn wir diese Art von Produkten mit langer Batterielebensdauer entwickeln, müssen wir dieser Forderung Vorrang einräumen.

Manchen Benutzern ist die Batterielebensdauer vielleicht nicht so wichtig. Sie ziehen es vor, dass das gesamte Auto leicht und flexibel ist, was für Frauen und ältere Menschen bequem zu fahren ist. Dann werden wir „Leichtgewicht" priorisieren, um Produkte zu bauen und auf den Markt zu bringen, die dies können ihre Kernanforderungen erfüllen.

Yadeas Denken an die Benutzererfahrung spiegelt sich auch in der Qualitätssicherung wider – die neu auf den Markt gebrachte Batterie Yadea TTFAR Graphene der 4 .

Stichwort: Herausforderung

In der frühen Phase der Entwicklung der Zweirad-Elektrofahrzeugindustrie war der Markt noch unreif und die Form unorganisiert. Nach mehreren internen Diskussionen beschloss Yadea, sich auf das Geschäft mit zweirädrigen Elektrofahrzeugen zu konzentrieren, sich auf High-End- und Globalisierungsstrategien zu konzentrieren und die Produktqualität kontinuierlich zu verbessern.

Angetrieben von der „Higher-End-Strategie“ blieb der Umsatz von Yadea trotz des allgemeinen Umsatzrückgangs in der Elektrofahrzeugindustrie im Jahr 2015 auf dem Vormarsch. Im Jahr 2018 stieg der Gesamtumsatz von Yadea gegen den Trend um 25 % auf über 5 Millionen verkaufte Einheiten.

In den vergangenen zwei Jahren hat sich Yadi auch harten Markttests gestellt.

Vom konjunkturellen Umfeld beeinflusst, stiegen vom Produkt selbst her die Preise für Rohstoffe wie Stahl und Aluminium weiter an und der Kostendruck durch die Lieferkette nahm weiter zu. Westfield glaubt, dass Yadi in diesem Fall zwei Dinge tun sollte:

1. Verbessern Sie die Effizienz der Materialnutzung und minimieren Sie Abfall;
2. Beschleunigen Sie technologische Innovationen, stellen Sie die Qualität sicher, während Sie die Kosten des Materialverbrauchs senken, und helfen Sie bei der Kostenkontrolle.

Darüber hinaus hat die bahnbrechende Graphenbatterie von Yadea auch einige minderwertige Folgemaßnahmen auf dem Markt verursacht, was einen gewissen Einfluss auf die Standardisierung der Industrie und des Marktes hatte und auch die Unzufriedenheit einiger Benutzer mit Graphenbatterien verursachte.

Es gibt nur einen Weg, dieses Problem zu lösen – die Einhaltung der Produktqualität und die Förderung der gesunden Entwicklung der gesamten Branche mit gutartigen technologischen iterativen Upgrades.

Yadea wird auch in Zukunft an der dualen parallelen F&E und dem Ausgabemodus von Graphenbatterien + Lithiumbatterien festhalten, um die Realisierung diversifizierter Funktionen von Produkten zu unterstützen. Unter ihnen werden Graphenbatterien in einer bestimmten Phase noch im Mittelpunkt stehen, und Yadea wird das Gewicht und die Energiedichte von Graphenbatterien weiter verbessern.

Yadea wird mit dem Trend zu Energiematerialien und verwandten Technologien Schritt halten und immer eine offene und forschende Haltung bewahren, um bessere Produkte herzustellen.

Als er das sagte, war Westfields Ton sehr bestimmt.

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