锂电池迎来“碳”时代：石墨烯效力惊人

      没有震耳欲聋机器冲压钢板的声音，也没有火花四溅的汽车焊装线，与常见的汽车装配工厂完全不同，在德国一家汽车企业在莱比锡的电动汽车制造工厂，记者见到的是另一番景象。

　　这里生产的电动汽车，采用铝合金做底盘、碳纤维做车身、塑料注塑件做蒙皮，没有传统的电焊工艺，车身是用特制的胶水粘起来的。这是一个没有冲压车间和焊接车间，完全采用新材料、新技术、新工艺生产新能源汽车的工厂。没有噪声的车间作为这家德国豪华车企的款纯电动汽车，其装配了一组22千瓦时的锂离子电池和一台电动机，功率170马力，峰值扭矩250牛米。其车速可达150公里/小时，续航里程在150公里左右。这款电动车使用家用220V电源充电，8小时可充满。而利用专用充电装置下充电只需1个小时。与一些电动车采取与传统能源车相同的制造工艺不同，这款车采用了大量新材料，其中看点的是用碳纤维材料制作的车身——其重量仅为铁的四分之一，强度却是铁的10倍。通常情况下，车身自重约消耗70%的燃油，因此降低汽车油耗的首要问题就是减轻汽车自重。日本的碳纤维制造协会曾经做过一个关于碳纤维生命周期的测试，采用碳纤维加固的汽车因减轻了自身重量，不仅燃料应用效率极大提高，而且间接地降低二氧化碳排放。同时，还能提升电池的续航能力并降低电力消耗。这种碳纤维增强复合材料，由该汽车公司和德国西格里公司联合开发，以基于聚丙烯腈的热塑性纺织纤维为原材料，在一定的压力和温度下，转化成极为细长的碳纤维丝线，再经过相应的氧化和碳化处理，形成碳纤维车身材料。

　　记者在莱比锡工厂车间里看到，车身的各个碳纤维部件单独成型后，再用特制的胶水粘贴起来。机器人在娴熟地涂抹胶水、自动更换涂胶水的海绵头——没有噪音、没有火花。装配车身使用的胶水也是特制的，可以快速硬化，仅仅用几秒钟就可以把两个部件牢牢地粘合在一起。而这种胶水的配方至今还是机密。采用碳纤维车身和塑料蒙皮的这款纯电动车安全性如何?莱比锡工厂方面介绍说，经过测试，其安全性能丝毫不逊色于传统能源汽车，而且在行人保护方面更有意想不到的效果。未来豪华电动车的标配据日本东丽经营研究所统计数据，碳纤维的市场需求在2011年约为4万吨，其中用于汽车的碳纤维为2000吨左右。而这一数字自2015年左右起将不断扩大，到2020年将达到数万吨。德国西格里公司是世界上的碳和石墨产品生产商，在汽车零部件供应领域具有重要的战略地位，该公司在美国西雅图拥有一家生产碳化纤维的合资公司。

　　2011年11月，宝马汽车宣布购入西格里15.16%的股份，在之后不到一个月的时间内，宝马又再度增持西格里15.7%的股份。2012年，宝马宣布联手美国波音航空公司共同开发碳纤维技术，分别用于各自的汽车和航空制造行业。2013年，美国《商业周刊》报道称，宝马在美国华盛顿州再度投资1亿美元用于生产该公司电动车的碳纤维材料。在亚洲，日本东丽、丰田和东京大学等已经在联手开发全面采用重量轻、强度高的碳纤维汽车，推进加工技术等的研究。预计最早到2020年，重量减轻6成、安全性更高的新能源汽车将全面投入实际应用。

　　据《日本经济新闻》报道，向波音787客机提供碳纤维增强树脂基复合材料的日本东丽集团，于2012年斥资近700亿日元，收购了世界碳纤维第三的美国卓尔泰克公司，东丽藉此一跃成为的碳纤维供应商，将产品的份额提高到30%。目前，碳纤维的缺点是价格相对昂贵，是钢铁价格的数倍到数十倍，因此普及率低。东丽并购卓尔泰克，旨在开拓廉价碳纤维领域。在东丽的带领下，第二大碳纤维厂商日本帝人和第四大厂商日本三菱丽阳，也已经开始扩大产能。