Великий момент в энергии графена, возможно, наконец наступил

Ультратонкий, невероятно прочный, сверхпроводящий, дешевый — и его невозможно использовать. Таковы некоторые из печальных оксюморонов, которые использовались для описания графена, странноватого наноматериала, который должен был навсегда изменить лицо материаловедения, каким мы его знаем. Тем не менее, за исключением нескольких новых применений, обещание графена в основном оставалось просто шумихой через 16 лет после того, как два профессора Манчестерского университета впервые нашли способ извлечь его из графита. Но некоторые эксперты теперь полагают, что великий момент графена, возможно, наконец наступил.

Некоторые проницательные ученые предсказали, что графеновая супербатарея, которая будет заряжаться быстрее, обладать большей мощностью и стоить меньше, чем обычные литиевые батареи, может быть не за горами. Стартап Graphene Nanograf стал партнером компании по производству электроинструментов, а также другой компании, производящей батареи для электромобилей, чтобы вывести свою технологию на рынок уже в следующем году.

Уолл-стрит, похоже, с этим согласна, и акции графена переживают большой подъем после того, как в последние годы подверглись обстрелу. 

  • Applied Graphene Materials Plc. (OTCQB: APGMF) вырос на 108,8% с начала года. 
  • First Graphene Limited (OTCMKTS: FGPHF) прибавил 54,4%
  • Haydale Graphene Industries Plc. (OTCMKTS: HDGHF) вырос на 225,0%
  • AIXTRON SE (OTCMKTS: AIXXF) — 35,9%
  • Zen Graphene Solutions Ltd. (OTCMKTS: ZENYF) прибавила 342,2%
Графен Superbattery

Молекулярная структура графена состоит из тонкого слоя атомов углерода толщиной в один атом, что делает его самым тонким материалом в мире. Это дает материалу чрезвычайно высокое отношение площади поверхности к объему, что очень полезно для батарей и суперконденсаторов

Nanograf включил графен в литиевые батареи для производства супер-батарей, которые не только заряжаются быстрее, но и более эффективно рассеивают тепло, чем стандартные батареи. Это имеет несколько серьезных последствий. Использование таких батарей в электроинструментах означает, что они не так быстро перегреваются, что позволяет бытовой технике прослужить дольше. Они также заряжаются быстрее, что особенно полезно для аккумуляторов, используемых в электромобилях.

NanoGraf заявляет, что ее графеновые батареи продемонстрировали увеличение времени работы на 50% по сравнению с обычными литий-ионными батареями, сокращение выбросов углекислого газа на 25%, а также снижение общего веса батареи вдвое при аналогичной мощности. Все сводится к превосходным качествам графена по сравнению с литием. Хотя литий управляет миром батарей, на самом деле он довольно плохой проводник электричества и имеет тенденцию физически деформироваться при разряде. Эти недостатки могут быть преодолены путем смешивания или покрытия лития графеном или использования родственных наноматериалов, таких как оксиды графена, а также восстановленные оксида графена. Графен не только намного лучший проводник, чем литий, но и намного прочнее, что помогает литиевой структуре сохранять свою целостность, что позволяет продлить срок службы батареи.

Самое большое преимущество для индустрии электромобилей: прочность графена позволяет батареям выдерживать гораздо большее количество жизненных циклов, чем обычные батареи. Это позволяет им работать сильнее, заряжая их быстрее более высокими электрическими токами. Обилие циклов разряда позволяет им прослужить дольше, чем обычные батареи.

Nanograf — не единственный стартап, идущий по этому пути. Real Graphene сообщил, что разработал графеновую технологию, которая может заряжать аккумулятор электромобиля менее чем за час. Генеральный директор компании Сэмюэл Гонг говорит, что компания фактически пилотирует автобусы, работающие на основе своей графеновой технологии, но отказалась назвать автобусную компанию или предоставить какие-либо подробности относительно того, соответствуют ли батареи ожиданиям.

Спекулятивные акции

В конечном счете, большинство компаний по производству графена останутся спекулятивными инвестициями до тех пор, пока они не смогут создать жизнеспособные потоки доходов. На сегодняшний день большинство компаний в этой сфере страдают от низкой выручки и большого расхода денежных средств, что делает их вложения рискованными.

Честно говоря, сейчас перед сектором стоят гораздо лучшие перспективы, чем десять лет назад, благодаря резкому снижению стоимости аккумуляторов и значительному развитию ESG. Но в отличие от такого сектора, как водород, который пользуется серьезной международной поддержкой, большая часть исследований графена проводится небольшими стартапами, которым может не хватать средств для быстрого вывода своей продукции на рынок. Tesla Inc., по слухам, занимается разработкой графеновой батареи, но отказывается комментировать этот вопрос.

Кроме того, не ожидайте, что в ближайшее время ваш электромобиль будет питаться от графеновой супербатареи. Как отметил вице-президент по развитию бизнеса Nanograf Чип Брейтенкамп, батареи, которые используются в электромобилях, требуют чрезвычайно длительных циклов испытаний, составляющих минимум три или четыре года. 

Стартап по производству аккумуляторов и графена Nanotech Energy, кажется, опережает конкурентов в этом отношении. Компания недавно сообщила, что завершила раунд финансирования на сумму 27,5 млн долларов, в результате чего оценка после финансирования составила 227,5 млн долларов. Таким образом, с момента основания в 2014 году общий объем финансирования превысил 30 миллионов долларов. При этом инвесторы не разглашаются. По словам генерального директора Nanotech Energy Джека Кавано, компания планирует использовать полученные средства для разработки негорючих, экологически чистых литиевых батарей, способных заряжаться «в 18 раз быстрее, чем все, что сейчас доступно на рынке». Компания надеется выпустить прототип в течение следующего года.

Елизавета Коробкова

Редактор ЭНЕРГОСМИ.РУ