【激起工业开展新动能】    ◎本报记者 孙 瑜    2月8日，春节喜庆氛围尚未散去，中国航空动员机团体北京航空资料研讨院（以下简称“航材院”）石墨烯航空电池研制中试出产线已正式动工。现场呆板轰鸣，技巧职员神色专一地调试着装备参数。这里制作的石墨烯航空电池将利用于混杂能源无人机上。    石墨烯被誉为“新资料之王”，领有电热转换效力高、升温速率快等优良机能。航材院石墨烯新动力资料核心主任燕绍九告知科技日报记者：“利用石墨烯等新型资料技巧制作的航空电池比拟传统电池，能量密度能晋升50%以上。”    作为新质出产力的代表，高空经济曾经成为培养开展新动能的主要偏向。2024年，多地推出高空经济详细支撑政策跟举动计划，此中不少计划都提到了研发利用高机能能源电池。    同新动力汽车一样，将来高空经济主力场景——电动垂直起降航空器（eVTOL）与无人机等的范围化推广利用，离不开高机能能源电池。能源电池的本钱约占新动力车总本钱30%—40%，据此测算，我国航空能源电池市场远景辽阔。以后，宁德时期、亿纬锂能等具有技巧上风的能源电池企业已纷纭入局打造高空经济“能源源”。    相较于新动力汽车能源电池，航空能源电池对保险性、能量密度、功率密度、快充机能、轮回寿命请求更高。此中，能量密度是权衡电池机能的一个要害指标，直接影响电池续航才能跟应用效力。    能量密度是指电池均匀单元体积或品质开释出的电能，以瓦时/千克（Wh/kg）表现。燕绍九先容：“传统电池的能量密度约为250Wh/kg，不到航空火油的1/40。”据中国航空运输协会宣布的《2023—2024中公民用无人驾驶航空开展讲演》，电池续航是以后制约无人机开展的瓶颈之一。    引入新资料是改良电池机能的思绪之一。石墨烯因为其导电导热机能好、比名义积年夜，参加锂电池能极年夜进步电池能量密度。“比方研发能量密度无望超越600Wh/kg的锂硫电池，就须要应用石墨烯的高导电跟年夜比名义积特征。”燕绍九说。    值得留神的是，现在市场上航空电池的能量密度距400—500Wh/kg的门槛另有必定差距。“400Wh/kg是个分水岭，大略相称于惯例新动力汽车电池的2倍能源，能支撑小型通用飞机的飞翔。”燕绍九先容。    2008年，海内科研机构连续开端规划石墨烯资料的制备及利用研讨。2016年，中国航空动员机团体组建建立后，将石墨烯锂电池技巧列为重点开展偏向予以鼎力支撑。航材院建立石墨烯新动力资料研讨核心，引进海内外优良科技人才，并以多种基金名目方法支撑相干研讨。    比年来，航材院冲破多项要害技巧，开辟了存在自立常识产权的石墨烯批量制备成套设备。“团队研发了石墨烯高功率锂电池技巧、石墨烯超高温锂电池技巧等。”燕绍九先容，高功率锂电池技巧可实现用电装备年夜功率放电，保障高保险性的同时，实现30C超高倍率放电（最快2分钟即可实现放电）；超高温锂电池技巧则可保证用电装备在零下40摄氏度情况下畸形任务，能满意高空飞翔器高海拔腾飞。    航材院还研制了超薄锂镁合金负极资料等代表性结果，获得相干受权专利37项。“超薄锂镁合金负极资料将石墨烯作为三维集流体，并利用了石墨烯名义改性技巧，该资料制作的锂电池能量密度能到达400Wh/kg。”燕绍九先容。    现在，航材院局部相干技巧结果已从试验室走向利用市场，助力高空经济“展翅高飞”。航材院与客户发展石墨烯超高温电池技巧攻关配合，初次实现了石墨烯超高温锂电池技巧在高空电动设备上的利用。经由多轮实验与优化，石墨烯超高温方壳电池实现零下40摄氏度3C放电，并胜利利用于多种型号高空电动设备中。    据悉，航材院石墨烯新动力资料研讨核心现在领有电池要害资料试验室、锂离子电池研发线跟中试出产线各1条，出产及检测装备400余台，试验室跟厂房面积共1万平方米，设备有年夜电流充放电测试装备。燕绍九表现，下一步，研讨核心将连续推进石墨烯锂电池资料的开辟跟工程化利用，为高空经济发达开展奉献力气。