صنعت وسایل نقلیه الکتریکی (EV) طی دهه گذشته به آرامی جلب توجه کرده است؛ زیرا جامعه تلاش می‌کند از یک جامعه مبتنی بر سوخت‌های فسیلی به جامعه‌ای تبدیل شود که در طولانی‌مدت پایدارتر و با محیط زیست سازگارتر باشد. با توجه به رشد تعداد اتومبیل‌ها در جاده از زمان آغاز قرن جدید، کاهش سوخت‌های فسیلی از طریق پذیرش گسترده وسایل نقلیه الکتریکی، یک محرک اجتماعی کلیدی برای کسب اطمینان از آینده‌ای پایدارتر بوده است.
با این حال، علی‌رغم بیشترین تلاش‌ها در طی سال‌ها، همچنان چالش‌هایی در صنعت وسایل نقلیه الکتریکی باقی مانده است. یکی از مسائل مهم در طول سالیان، نرخ شارژ کند باتری‌ها در داخل وسایل نقلیه الکتریکی بوده‌است، در حالی که چالش دیگر محدودیت محدوده مسافت ممکن با در نظر گرفتن استاندارد طلای کنونی باتری‌ها است. در حالی که حل هر دو مسئله به گسترش وسایل نقلیه در بازار کمک می‌کنند، فقط رفع یکی از این چالش‌ها احتمالاً کمک می‌کند تا افراد بیشتری به سمت خودروهای الکترونیکی سوق داده شوند.
به عنوان مثال، توانایی افزایش محدوده مسافت به این معنا خواهد بود که وسایل نقلیه الکتریکی نیاز به شارژ مجدد ندارند، بنابراین شارژ سریع ممکن است ضروری نباشد. به همین ترتیب، اگر محدوده مسافت وسایل نقلیه الکتریکی تا حد زیادی افزایش نیابد، توانایی شارژ سریع باتری بسیار ارزشمند خواهد بود و شاید شارژ سریع باشد که از میان این دو مهم‌تر خواهد بود. گزینه‌های بسیاری برای شارژ سریع باتری‌های وسایل نقلیه الکتریکی، از جمله نانومواد غیر آلی مختلف، مطرح شده است، اما تلاش‌های تجاری که از گرافن استفاده می‌کنند اکنون تحقق یافته‌اند.
باتری‌های گرافنی جدید گروه خودروسازی گاک
در حالی که بسیاری از شرکت‌ها به دنبال توسعه باتری‌های گرافنی برای دستگاه‌های الکترونیکی کوچک و مصرفی هستند، گروه خودروسازی گوانگژو (Guangzhou Automobile Group Co.)، موسوم به گروه خودروسازی گاک (GAC) به موفقیت بزرگی در زمینه باتری گرافنی برای استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی دست یافته است.
پژوهش‌ها در زمینه باتری گرافنی گروه خودروسازی گاک در سال ۲۰۱۴ آغاز شد. خبر تولید این باتری در سال ۲۰۱۹ رسماً اعلام شد و این شرکت آزمایش باتری را در سال ۲۰۲۰ بر روی وسایل نقلیه تولیدی شروع کرد. در سال ۲۰۲۱، باتری وارد فاز تست تولید انبوه شد و گروه خودروسازی گاک به تازگی اعلام کرده‌است که این باتری‌ها از سپتامبر ۲۰۲۱ به بعد در وسایل نقلیه تولیدی این استفاده می‌شوند.
این شرکت به این باتری لقب ”باتری با قابلیت شارژ فوق العاده سریع” داده است که در آن از گرافن سه بعدی (3DG) استفاده شده است. گروه خودروسازی گاک دارای حق مالکیت معنوی در تکنیک‌های تولید مرتبط با 3DG است، اما صرفنظر از کسانی که در شرکت کار می‌کنند، هیچ‌کس از نوع گرافنی که مورد استفاده قرار می‌گیرد مطمئن نیست و فرآیند ساخت خاص این شرکت مشخص نیست.
واژه گرافن سه بعدی واژه‌ای گسترده است، به طوری که می‌تواند به شکل آئروژل گرافن، یا فوم گرافن (مانند گرافن ناشی از لیزر) باشد و یا گرافن چند لایه - هم مرز با گرافیت باشد. این احتمال وجود دارد که هرچه زمان می‌گذرد و باتری بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، ویژگی‌های باتری روشن‌تر شود. با این حال، مشخص شده‌است که این روش با استفاده از "روش‌های متداول" هزینه گرافن مورد استفاده را به مقدار یک دهم مقدار معمول آن کاهش می‌دهد.
عملکرد باتری و استفاده از آن در دنیای واقعی
در این مرحله، مالکیت معنوی، از فناوری گرافن محافظت می‌کند. صرفنظر از نوع گرافن مورد استفاده، باتری ویژگی‌های بسیار خوبی را نشان می‌دهد که می‌تواند به حل مشکلات شارژ در صنعت وسایل نقلیه الکتریکی کمک نماید.
در حال حاضر، سریع‌ترین زمان شارژدهی در بین مدل‌های وسایل نقلیه الکتریکی صِرف، حدود ۳۰ دقیقه برای شارژ مجدد تا ۸۰ درصد ظرفیت باتری است، با این حال، باتری گرافنی تولید شده توسط گروه خودروسازی گاک می‌تواند در عرض هشت دقیقه به همان میزان شارژ برسد.
توانایی شارژ باتری وسایل نقلیه الکتریکی تا ۸۰ درصد در چنین مدت زمان کوتاهی می‌تواند به این معنا باشد که وسایل نقلیه الکتریکی قادر به انجام سفرهای طولانی مدت هستند. این باتری گرافنی شارژ سریع، دارای قابلیت شارژ سریع 6C و همچنین 600A با قدرت بالا است و سخت‌ترین آزمایش ایمنی (تست شوتینگ باتری) را پشت سر گذاشته است. بنابراین، به نظر می‌رسد واحد باتری به طور کلی از کیفیت و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار است.
از نظر تجاری‌سازی، گروه خودروسازی گاک اعلام کرده‌است که باتری گرافنی شارژ سریع، از سپتامبر ۲۰۲۱ به بعد در تولید خودرو Aion V این شرکت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این اولین وسیله نقلیه است که از این باتری بهره می‌برد، بنابراین جالب خواهد بود که ببینیم عرضه این وسیله نقلیه چگونه پیش می‌رود، عملکرد آن در دنیای واقعی و در جاده‌ها چگونه خواهد بود و اینکه آیا شاهد تولید وسایل نقلیه الکتریکی دیگری با باتری گرافنی خواهیم بود یا خیر.