GMG的石墨烯鋁離子電池技術實現6分鐘充滿里程碑

布里斯班，澳大利亞 — 石墨烯製造集團有限公司 (TSXV: GMG) (OTCQX: GMGMF) 宣布在電池開發旅程中取得重大突破，將其下一代石墨烯鋁離子電池 (G+AI) 技術推向關鍵階段。該技術由與昆士蘭大學合作的聯合開發協議研發，並得到印第安納州電池創新中心的支持，GMG電池現已展現出媲美高端鋰鈦氧化物 (LTO) 電池的性能特性——同時保持大幅較低的生產成本。

性能突破：這款電池有何不同

最新的GMG G+AI電池原型在充電能力方面取得了驚人的成就，徹底改變了能源儲存的討論。該電池在約6分鐘內即可充滿——目前只有專門的高功率LTO電池能達到此速度，價格高達每千瓦時US$1,500。然而，GMG的技術可以以與標準鋰離子電池相當的成本進行生產，為製造商和車隊運營商帶來具有吸引力的經濟效益。

經第三方實驗室驗證的測試數據顯示，該電池可實現：

• 1小時充電時能量密度58 Wh/kg
• 6分鐘充電時能量密度26 Wh/kg
• 快速充電過程中3.2分鐘內容量回復62%
• 標稱電壓約3.0伏特
• 在數百次快速充電循環中性能穩定，無明顯退化

這些規格很重要，因為傳統的鋰鎳錳鈷 (LNMC) 和鋰鐵磷酸鹽 (LFP) 電池根本無法承受連續10C的充電速率 (6分鐘充電速度)。標準商用鋰電池設計最多支持1小時充電，許多甚至需要2小時或更長時間。

技術創新：新材料、新化學

這一突破基於三個核心技術創新。GMG開發了一種專有的混合電解液，打破了傳統鋁電池的化學結構——它不含氯且不腐蝕，解決了長期限制鋁電池發展的難題。

正極和負極的結構代表了全新的工程設計。兩者都採用鋁箔基底，而非銅，帶來顯著的重量和成本優勢，同時實現了測試中觀察到的穩定快速充電性能。GMG電池的核心結構不含鋰和銅，降低了對關鍵礦物和採礦密集材料的依賴。

這些創新共同構建了GMG所描述的“目前世界上尚未具備的下一代快充電池技術”。

市場背景：LTO電池的比較

為了理解GMG成就的重要性，LTO電池市場提供了關鍵背景。到2025年，LTO電池的全球市場規模約為56億美元，預計年增長率為10%，到2030年將達到約90億美元。主要製造商包括東芝、格力、微宏和寧德時代。

LTO的高價值反映了其真正的技術能力：80%的充電在6分鐘內完成，能量密度50-80 Wh/kg，卓越的循環壽命 (70%性能在20,000次循環中保持)，在嚴苛應用中安全性高。高成本限制了LTO的應用範圍，僅用於需要快速充電或極端可靠性的場合。

GMG的電池已展現出類似的快速充電性能，同時承諾具有更低的成本結構。管理層預計，隨著進一步開發，該電池最終可在1小時充電時達到超過150 Wh/kg，在6分鐘充電時超過75 Wh/kg。

這項技術創造的市場機會

當前推動LTO需求的應用，正是GMG電池的直接目標市場。在商用車隊中——特別是電動巴士、垃圾收集車和拖運作業——快速充電能大幅減少車隊規模。公共交通部門可以在短暫停靠期間多次進行高功率充電，達成路線頻率目標。

政府支持加速了這一趨勢。美國低排放巴士補助計劃每年撥款超過15億美元，明確要求具備快速充電能力。中國補貼計劃每輛新能源巴士最高補貼約80,000元人民幣（約合11,396美元），推動省市快速部署。

除了公共交通，GMG電池還應用於多個垂直領域：進行頻率調節和峰值削減的固定電網儲能系統、工業機器人使用的連續作業叉車、-40°C至+60°C的航空航天與國防應用，以及需要超快速周轉的電池交換站。寧德時代已確認計劃在2025年安裝1,000個交換站，2030年前達到30,000-40,000個，每個都需能承受數千次快速交換的電池組。

其他應用還包括：利用再生制動的混合動力和純電動車、5分鐘電池交換平台的叫車車隊、無線建築工具、自主地面車輛、醫療設備，甚至用於鉛酸起動電池的12V替代品。

技術成熟度與發展時間表

GMG G+AI電池目前處於電池技術成熟度水平4，意味著技術正從基礎實驗室示範向原型開發過渡。通過與電池創新中心合作，GMG預計將進展到BTRL第7和第8級，因為G+AI電池所需的生產設備和流程已與成熟的鋰離子生產基礎設施相符。

公司已公布一份發展路線圖，預計2026年開始客戶測試，2027年進入小規模商業生產，並得到包括電池創新中心在內的多方合作支持。

為何化學結構重要：安全性與系統整合

一個常被忽視的優點是GMG技術的熱特性。該電池設計為在無鋰的情況下安全運行——消除了鋰離子電池安全規範中的熱失控風險。GMG相信，該電池很可能不需要專門的熱管理系統，這與目前幾乎所有鋰離子電池包的設計不同。

這改變了電池包設計的物理原理。GMG計劃採用塑料電池包外殼，而非金屬外殼，降低重量、成本和製造複雜度，同時實際提高整個電池包的能量密度。鋰離子電池中的金屬外殼主要用於熱管理和防火——這些功能對GMG的化學結構來說可能是多餘的。

行業認可與合作動力

前CATL技術長、現GMG非執行董事Bob Galyen評論此次發展：“在近五十年的電池行業經歷中，我很少見到具有GMG下一代石墨烯鋁離子電池這種顛覆性潛力的技術。若能在約六分鐘內從空電充滿，這種化學結構將徹底改變設計師對電動車、消費電子和固定儲能的思考方式。”

Galyen強調，這項技術代表一個新平台，而非漸進式改進：“這不是對現有電池的微調——它是一個新平台，可以開啟之前因經濟或實用性不足而無法開發的市場和應用場景。”

GMG的董事總經理兼CEOCraig Nicol描述團隊的做法：“我們每週進行一次從零開始的快速迭代，重建這款電池，並開發出全新的複雜正極、負極和電解液。這將提供一個目前世界上尚未具備的下一代快充電池技術。”

據管理層透露，來自多個行業的全球公司已私下表達合作意向。

更廣泛的背景：大規模石墨烯製造

GMG的核心競爭力在於其專有的石墨烯生產技術。公司利用自主研發的生產流程，將天然氣分解為碳 (石墨烯)、氫氣和殘餘碳氫氣，產生高品質、可擴展、低污染的石墨烯，適用於多種應用。

除了電池，GMG已商業化石墨烯增強的暖通空調塗層，現正用於電子散熱器、工業流程設備和數據中心。公司還生產專注於柴油引擎燃油效率的石墨烯潤滑添加劑。

展望未來：規模化與商業化

公司相信，儘管面臨重大工程挑戰，但仍能按計劃推進。進一步優化正極、負極和電解液的配比，以及降低組件重量，是實現管理層性能目標的關鍵途徑。

行業觀察人士指出，成功商業化將填補市場空白。高端LTO電池市場產生大量收入，但成本限制了其普及。較低成本、能提供同等快速充電性能的替代方案，有望在商用車、電網儲能和專用應用中佔據重要市場份額，這些應用目前用LTO電池仍不經濟。

2026年將迎來客戶測試和驗證的關鍵里程碑，隨後2027年開始早期商業生產。