【浅析——比亚迪2020年财报赚钱不是靠“卖车”而是靠卖“电子设备”？】3月29日，比亚迪股份及比亚迪电子对外公布了2020年全年财务业绩报告。从财报数据来看，2020年比亚迪股份营收摆脱低迷状态，营收增速相比2019年扭负为正；比亚迪电子营收继续保持2019年的高增长趋势，净利增速相比2019年有所回温。但财报发出后资本市场的反应，却是能看出财报略显“浮沫”。3月30号港股开盘，比亚迪股份走势直线下滑，一度跌幅达到6.68%；比亚迪电子“跳水”更是严重，一度达到7.7%。截止发稿前，比亚迪股份跌幅2.69%，比亚迪电子跌幅4.53%。股价下滑的背后，比亚迪这两家公司的财报究竟存在哪些“喜与忧”？比亚迪股份增收不增利 汽车业务或成最大诟病比亚迪的营收结构主要以汽车业务、手机电子产品业务、二次充电电池及光伏业务为主。其中，汽车业务为其营收增长提供主要动力。但利润增长却靠手机电子产品，主要来源于比亚迪电子。自拆分比亚迪电子之后，比亚迪股份目前的主营业务以汽车业务为主。受益于2020年下半年汽车行业的回温，2020年比亚迪股份营收增速较2019年扭负为正，营收达到1534.69亿元，同比增长26.02%。但从财报中能够发现，营收的增长并没有换回比亚迪汽车业务的净利增长，2020年比亚迪股份汽车业务净利润依旧处于下滑状态。财报显示，2020年比亚迪股份净利为42.34亿元，同比增长162.37%。细看比亚迪股份净利的增长原因，主要是源于比亚迪电子的净利增长，并不是汽车业务所产生的，比亚迪电子的净利体量远超于比亚迪汽车的净利体量，换句话说，比亚迪汽车业务或许存在增收不增利的尴尬局面。汽车业务增收不增利主要受比亚迪汽车业务转型影响所导致，在比亚迪目前的汽车体系中，主要以新能源汽车为主。在新能源汽车行业中，主要通过“补贴+降价”的方式销售汽车，这也使得成交价要远远低于成本价，目前整个新能源汽车行业都处于亏损状态。造车三杰蔚来、小鹏亏损更为明显，蔚来在2020年二季度财报中披露，每交付一辆车至少亏损20万，小鹏同样也透露出每交付一辆车亏损25.2万，远高于出厂价。加之比亚迪对新能源汽车的持续投入，亏损在所难免，近年来，比亚迪在研发费用上的支出一直处于增长趋势。财报显示，2020年比亚迪股份研发费用达到74.65亿元，同比增长32.62%。对于比亚迪股份来讲，目前的汽车业务处于一种十分尴尬的地位，在汽车行业中作为目前涉足油电双车型领域的玩家，比亚迪在两大领域表现不尽人意。虽然说是中国较早一批涉足新能源汽车领域的传统玩家，但在新能源汽车领域表现并不良好，特斯拉、小鹏、蔚来、理想等等这些新势力，已经超过比亚迪。近日，中汽协发布2021年2月新能源汽车销量数据显示，上汽通用五菱蝉联榜首，特斯拉居次席，比亚迪下滑至第三。特斯拉虽位居第二，但与五菱仅差不到三千台；反观比亚迪与特斯拉的差距，相差八千台。25款在售车型中，比亚迪e5、e6两款车型2月份未售出一辆。从财报中也能看出，在整车产品产销方面，比亚迪2020年新能源车的产销量双双较上年下滑，其中，全年新能源车产量为19.41万辆，同比下降14.73%；销量16.29万辆，同比下降12.52%。能够看出的是比亚迪作为传统玩家，在面对造车新势力的冲击时，并没有很好的将自身的传统造车经验用于应对行业危机。这也与比亚迪的新能源汽车定位有关，在五菱与比亚迪对比中能够发现，五菱目前所售新车型中，五菱宏光MINIEV就主打低端高性价比，仅有三万块就能买到。比亚迪对标五菱宏光NIMIEV的比亚迪e1也是低端车型，但价格都要六万起步。虽说比亚迪在汽车业务上表现并不良好，但在汽车电池研发上却是造诣颇深。作为电池起家的比亚迪，在2020年推出的“刀片”电池，便引来各界高度关注。比亚迪董事长王传福更是直言道，刀片电池的发布将重新定义新能源汽车的安全标准。并且“刀片”电池在比亚迪汉上已经实现量产，在全国各地陆续上市。能够预测的是，随着“刀片”电池的问世，有助于打开电池外供局面，为比亚迪带来新的增长点。“刀片”电池实现量产化，或为比亚迪在新能源汽车上扳回一城，成为比亚迪开拓长续航能源车市场的关键点。随着4月份的A股财报披露的告一段落，前期的“业绩驱动”个股上涨的短期逻辑会开始在5月出现一定概率的边际回落，从目前各方对于5月流动性一致预期来看，5月有可能A股市场会围绕“个股估值性价比”而出现持续的窄幅震荡走势目前特征如下：1）属于核心生物医药概念；2）技术形态上突破箱体，趋势向上；3）年报、一季报业绩远超预期；4）节前有大资金持续流入，爆发在即。找到（V）心信：skyh6653 注牛年 即可即可 深知各位小散户不易，愿意与大家分享！！另外，比亚迪半导体也在近期大放异彩。在2020年10月，比亚迪明确表示，比亚迪半导体将寻求合适时机分拆上市。能够预测的是，随着比亚迪半导体的上市，或许能成为又一个营收增长点。届时，或也将扭转比亚迪汽车业务增收不增利的局面。比亚迪电子净利创新高 行业窘境或成手机组装绊脚石从比亚迪股份拆分出来单独上市的比亚迪电子，已经成为比亚迪的第二大增长曲线。财报中能够看出，比亚迪电子继续为比亚迪营收提供增长动力。2020年比亚迪电子营收达到731.21亿元，同比增长37.89%。这主要也受益于，2020年下半年制造行业逐渐得到恢复，代工厂逐渐步入正轨。另一方面比亚迪电子目前与华为、小米、联想等厂商有深度绑定关系，这些手机厂商的出货量也在一定程度上助力了比亚迪电子的营收增长。随着营收的近一步增长，比亚迪电子2020年净利突破新高。财报显示，2020年比亚迪电子净利达到54.41亿元，同比增长240.49%。尽管营收以及净利向好，但面对目前的大环境趋势以及上游企业的影响下，比亚迪电子仍存在不小的问题。比亚迪电子的业务结构中，主要以手机消费产品为主。但在手机组装业务中，目前比亚迪的大客户华为，正在受到国际形势的影响，这也让比亚迪电子面临部分损失。从上游手机行业的大环境来看，对比亚迪电子手机组装业务造成影响。1月底，中国信通院发布2020年国内手机市场运行分析报告，报告显示，2020年国内手机市场总体出货量累计3.08亿部，同比下降20.8%。目前智能手机的整体出货量正在走弱，部分厂商选择降低手机出货量，或者降低对大型代工厂的需求，选择规模较小的代工厂，缩减了对比亚迪电子的代工依赖。从垂直行业而言，比亚迪电子还面临富士康、台积电、三星电子等众多代工企业的行业竞争压力。虽然近期比亚迪电子取得了荣耀代加工权，并且有管理层透露出，与小米签订组装1亿台智能手机。但相比富士康背后的苹果、以及三星电子背后的英特尔，所提供的代工需求订单量要超过比亚迪的上游需求商，比亚迪电子代工竞争力相对较弱。同是作为苹果的代加工厂商，比亚迪电子在着重发力的精密制造业领域并不占优。立讯精密作为国内代工巨头，占据着较高的市场份额。近期，更是爆出成为苹果的高级合作伙伴，专注于苹果的iPhone等核心业务。对于深耕苹果代加工的比亚迪电子，立讯精密的出线无疑削减了比亚迪电子在苹果代加工的份额。受市场多重因素的影响，也给比亚迪电子在净利润方面的可持续性划上了一个问号。虽说比亚迪电子在手机电子业务上频频受阻，但依托母公司，比亚迪电子在汽车电子业务的优势上却依然有目共睹。目前，新能源汽车市场的快速发展，将带动整个汽车电子行业进入发展快车道。根据赛迪智库数据，2020年全球汽车电子市场规模为2.1万亿元，2019~2022年复合增速达6.5%。比亚迪电子或许可以凭借着这一行业发展优势来寻求更大的突破，但未来的走势终归还是需要接受市场逻辑检阅的。总结总的来讲，从比亚迪股份、比亚迪电子的财报表现能够发现，在2020年疫情大环境的影响下，两家公司的业务均受到不同程度的影响。比亚迪股份汽车业务产销量双双下降；比亚迪电子在手机组装业务面临行业窘境。财报发出后的股价“跳水”，也是能够看出资本市场期望值过高。对于比亚迪而言，如何平衡下一份财报发出后的“浮沫”，或许是其当前的重要关注点。 $比亚迪(SZ002594)$ #比亚迪#
就像打火机取代火柴一样，随着科技的发展，净水设备的普及，消费者消费理念的转变，性价比越来越低的桶装水，未来还能还剩下多少市场？答案也许不那么美丽。
买十桶水送一个饮水机，这是中国大部分家庭，在过去二十年里健康饮水的选择。
但是，这样的情况正在逐渐发生着变化，很多小区在前些年冒出了很多社区水站，再后来家庭的净水系统开始普及，桶装水的生意还有那么好做吗？
桶装水曾是中国家庭饮用水市场的主角，它让家家户户都能喝上相对干净而且方便的水，这一领域曾经发展成为超过千亿的大市场，全国拥有近百万名送水工，数万家送水店。
但是，在快速发展了20多年以后，随着桶装水安全问题频出、经营成本逐年上涨、居民环保、健康意识的觉醒等的影响，该行业正在经历一场寒冬。
浩凯丰最近随机采样了20家北京、南京和成都的水站，每一个点位的社区桶装水需求，都在呈现10%到15%不等的年递减，而据某全国前三的电商平台的内部销售数据显示，净水品类近三年的销售额复合增长率高达80%以上。特别是今年，由于疫情的影响，销售额同比增长翻了一倍还多。
就像打火机取代火柴一样，在消费升级的大背景下，桶装水的未来可能并不是特别乐观。
净水设备三年销售额复合增长80%
近年来，随着社会经济的快速发展，居民用水安全问题越来越受到关注，饮水与健康已成为大众关注的热点和焦点。
尤其是这两年，伴随着新冠肺炎疫情的爆发，引发了消费者对健康类电器的重视，净水设备也不断被人们列入购买清单之中。
据浩凯丰从某全国前三的电商平台拿到的内部销售数据显示，净水品类近三年的销售额复合增长率高达80%以上。特别是今年，由于疫情的影响，销售额同比增长翻了一倍还多。
可见，在消费升级大背景下，人们对于净水设备的关注度和使用率在不断提升，消费者对于健康、环保等的诉求越来越强。
张女士向浩凯丰表示：“没装修之前，我家里用的还是传统的桶装水+饮水机的方案，买了新房子以后，物业告诉我们可以装全屋净水系统，厨房、洗脸、喝水都可以用更为洁净的水，并且配置的直饮水机温度可以自己调节，不用等待就可以喝上热水，定期往水卡里续费就行了，真的方便，并且这样的话我们厨房用水也更干净、卫生了。现在都感觉自己知道这个概念太晚了，要不早就装上了。
一位在南京建邺区从事桶装水生意十年的文先生告诉浩凯丰，最近三年，写字楼的桶装水订单比较稳定，但是小区里的销量每年都在缩减，速度大概是每年15%左右，常年住户都开始用净水机了，只有一些租户还在用桶装水。
随后，浩凯丰在北京、南京和成都随机抽样了20家水站，每一家的情况和上述水站相差无几，写字楼的需求稳定，但是社区需求正在每年10%到15%的缩减，利润越来越薄。
浩凯丰从北京市房山区某水站了解到，该站一天可以销售300桶左右的水，虽然销售量比较稳定，但近几年水站的经营成本增加了不少，不仅是水电费涨，房租、油价都在跟着一起涨，利润也就跟着降了。
老板表示：“单房山区的桶装水代销点成百家，竞争很大，各种涨价会带给我们更大的压力，扣除房租、水电、劳务等费用，每桶大概只能赚3元钱。我们水站常年缺送水工，年轻人嫌太辛苦工资太低，年长些的又干不来这项工作，顾客还常常抱怨我们无法及时送达，如果再提高工人的工资，我们就几乎没有利润，经营也会更加困难。”
被净水器挤占市场空间、利润一再压缩的桶装水，未来的生存空间越来越窄。桶装水在成本和质量上均不占优，在家庭用水场景中，净水器要比桶装水更便宜。
再从安全性方面作一比较，近年来，关于黑心桶装水之类的报道已经屡见不鲜，不法商贩用自来水直接灌装成桶装水，甚至有的水桶都是用的材料来路不明的黑心桶。
据广东省环境资源利用与保护重点实验室采样检测发现，在常温条件下，饮用水机里的水第一天有害菌落数量为0，而在第10天这一数字攀升到了8000，这说明桶装水非常容易受到二次污染，那种传统的装桶式饮水机，其实也是细菌滋生的温床。
而净水器首先就可以从根源上解决这一问题，它可以有效过滤掉铁锈、泥沙、细菌以及对人体有害的重金属，保证水质更健康，并且它可以即滤即饮，相较于桶装水而言更新鲜。但净化之后的水可能会损失一部分的矿物质成分，并且滤芯需要定期更换以保证其效果。
所以从安全性角度出发，净水器也几乎是完胜桶装水。
长期从事饮水安全、饮水与健康研究的专家，中国疾病预防控制中心研究员、蓝巢国际研究院院长鄂学礼认为，现在人们日常饮用的自来水，会受到工业废水、农药等有机物的化学污染，以及供水过程的二次污染，安装净水器很有必要。因为，对于净水器最核心的ro膜技术，目前国内已经自主研发出了全效膜技术，填补了国内相关领域的技术空白，并且已经申报国家专利，净水技术的创新将为日常用水安全提供了更好的保障。
净水市场将进入新拐点
前瞻产业研究院根据近几年中国净水器市场的零售额增速以及市场发展现状进行预测，保守测算到2025年我国净水器行业市场零售规模将接近500亿元，净水市场将进入新的拐点。
随着消费者健康意识的提升，对水的品质越来越关注，很多家庭对于纯净水有着大量需求，特别是家里有老人或者小孩，净水器对于她们而言几乎是刚需。其实不只是这些家庭，近年来许多对生活品质要求比较高的年轻人，他们的饮水方式也会更为时尚。
一位独居青年向浩凯丰表示：“我一个人喝水的话，感觉完全没必要装饮水机，因为我在家喝水次数比较少，一桶水我能喝一个月，但这样太不卫生了，并且换桶十分麻烦，买小瓶装饮用水的话我还要把它烧开，不适合我这种懒人。我就在家里装了个直饮水机，还可以即热即饮，我感觉有了它之后，提升了我的独居幸福感。”
根据苏宁易购数据显示，净水器销售同比增长160%；2019年全年，云米智能净水系统的收入为10.65亿元 ，同比增长14.5%；专注于净水科技研究的三达膜公司，在其2020上半年财报数据显示，报告期内，公司实现营业收入 33,264.60 万元，较上年同期增加了 669.94 万元。
数据增长表现较好的背后，也潜藏问题。根据中商产业研究院发布的《2020-2025年中国净水器行业市场前景及投资机会研究报告》显示，当前我国家用净水器普及率在10%以下，而发达国家的净水器普及率普遍超过了80%，并且每年以10%-15%的速度增长。相比于欧美净水器90%、日本80%的普及率，我国还有很大差距。
浩凯丰认为，净水行业想要寻求新的拐点，应该在推进产品功能升级、深度普及净水产品、打通售后渠道上发力。
买十桶水送一个饮水机，这是中国大部分家庭，在过去二十年里健康饮水的选择。
但是，这样的情况正在逐渐发生着变化，很多小区在前些年冒出了很多社区水站，再后来家庭的净水系统开始普及，桶装水的生意还有那么好做吗？
桶装水曾是中国家庭饮用水市场的主角，它让家家户户都能喝上相对干净而且方便的水，这一领域曾经发展成为超过千亿的大市场，全国拥有近百万名送水工，数万家送水店。
但是，在快速发展了20多年以后，随着桶装水安全问题频出、经营成本逐年上涨、居民环保、健康意识的觉醒等的影响，该行业正在经历一场寒冬。
浩凯丰最近随机采样了20家北京、南京和成都的水站，每一个点位的社区桶装水需求，都在呈现10%到15%不等的年递减，而据某全国前三的电商平台的内部销售数据显示，净水品类近三年的销售额复合增长率高达80%以上。特别是今年，由于疫情的影响，销售额同比增长翻了一倍还多。
就像打火机取代火柴一样，在消费升级的大背景下，桶装水的未来可能并不是特别乐观。
净水设备三年销售额复合增长80%
近年来，随着社会经济的快速发展，居民用水安全问题越来越受到关注，饮水与健康已成为大众关注的热点和焦点。
尤其是这两年，伴随着新冠肺炎疫情的爆发，引发了消费者对健康类电器的重视，净水设备也不断被人们列入购买清单之中。
据浩凯丰从某全国前三的电商平台拿到的内部销售数据显示，净水品类近三年的销售额复合增长率高达80%以上。特别是今年，由于疫情的影响，销售额同比增长翻了一倍还多。
可见，在消费升级大背景下，人们对于净水设备的关注度和使用率在不断提升，消费者对于健康、环保等的诉求越来越强。
张女士向浩凯丰表示：“没装修之前，我家里用的还是传统的桶装水+饮水机的方案，买了新房子以后，物业告诉我们可以装全屋净水系统，厨房、洗脸、喝水都可以用更为洁净的水，并且配置的直饮水机温度可以自己调节，不用等待就可以喝上热水，定期往水卡里续费就行了，真的方便，并且这样的话我们厨房用水也更干净、卫生了。现在都感觉自己知道这个概念太晚了，要不早就装上了。
一位在南京建邺区从事桶装水生意十年的文先生告诉浩凯丰，最近三年，写字楼的桶装水订单比较稳定，但是小区里的销量每年都在缩减，速度大概是每年15%左右，常年住户都开始用净水机了，只有一些租户还在用桶装水。
随后，浩凯丰在北京、南京和成都随机抽样了20家水站，每一家的情况和上述水站相差无几，写字楼的需求稳定，但是社区需求正在每年10%到15%的缩减，利润越来越薄。
浩凯丰从北京市房山区某水站了解到，该站一天可以销售300桶左右的水，虽然销售量比较稳定，但近几年水站的经营成本增加了不少，不仅是水电费涨，房租、油价都在跟着一起涨，利润也就跟着降了。
老板表示：“单房山区的桶装水代销点成百家，竞争很大，各种涨价会带给我们更大的压力，扣除房租、水电、劳务等费用，每桶大概只能赚3元钱。我们水站常年缺送水工，年轻人嫌太辛苦工资太低，年长些的又干不来这项工作，顾客还常常抱怨我们无法及时送达，如果再提高工人的工资，我们就几乎没有利润，经营也会更加困难。”
被净水器挤占市场空间、利润一再压缩的桶装水，未来的生存空间越来越窄。桶装水在成本和质量上均不占优，在家庭用水场景中，净水器要比桶装水更便宜。
再从安全性方面作一比较，近年来，关于黑心桶装水之类的报道已经屡见不鲜，不法商贩用自来水直接灌装成桶装水，甚至有的水桶都是用的材料来路不明的黑心桶。
据广东省环境资源利用与保护重点实验室采样检测发现，在常温条件下，饮用水机里的水第一天有害菌落数量为0，而在第10天这一数字攀升到了8000，这说明桶装水非常容易受到二次污染，那种传统的装桶式饮水机，其实也是细菌滋生的温床。
而净水器首先就可以从根源上解决这一问题，它可以有效过滤掉铁锈、泥沙、细菌以及对人体有害的重金属，保证水质更健康，并且它可以即滤即饮，相较于桶装水而言更新鲜。但净化之后的水可能会损失一部分的矿物质成分，并且滤芯需要定期更换以保证其效果。
所以从安全性角度出发，净水器也几乎是完胜桶装水。
长期从事饮水安全、饮水与健康研究的专家，中国疾病预防控制中心研究员、蓝巢国际研究院院长鄂学礼认为，现在人们日常饮用的自来水，会受到工业废水、农药等有机物的化学污染，以及供水过程的二次污染，安装净水器很有必要。因为，对于净水器最核心的ro膜技术，目前国内已经自主研发出了全效膜技术，填补了国内相关领域的技术空白，并且已经申报国家专利，净水技术的创新将为日常用水安全提供了更好的保障。
净水市场将进入新拐点
前瞻产业研究院根据近几年中国净水器市场的零售额增速以及市场发展现状进行预测，保守测算到2025年我国净水器行业市场零售规模将接近500亿元，净水市场将进入新的拐点。
随着消费者健康意识的提升，对水的品质越来越关注，很多家庭对于纯净水有着大量需求，特别是家里有老人或者小孩，净水器对于她们而言几乎是刚需。其实不只是这些家庭，近年来许多对生活品质要求比较高的年轻人，他们的饮水方式也会更为时尚。
一位独居青年向浩凯丰表示：“我一个人喝水的话，感觉完全没必要装饮水机，因为我在家喝水次数比较少，一桶水我能喝一个月，但这样太不卫生了，并且换桶十分麻烦，买小瓶装饮用水的话我还要把它烧开，不适合我这种懒人。我就在家里装了个直饮水机，还可以即热即饮，我感觉有了它之后，提升了我的独居幸福感。”
根据苏宁易购数据显示，净水器销售同比增长160%；2019年全年，云米智能净水系统的收入为10.65亿元 ，同比增长14.5%；专注于净水科技研究的三达膜公司，在其2020上半年财报数据显示，报告期内，公司实现营业收入 33,264.60 万元，较上年同期增加了 669.94 万元。
数据增长表现较好的背后，也潜藏问题。根据中商产业研究院发布的《2020-2025年中国净水器行业市场前景及投资机会研究报告》显示，当前我国家用净水器普及率在10%以下，而发达国家的净水器普及率普遍超过了80%，并且每年以10%-15%的速度增长。相比于欧美净水器90%、日本80%的普及率，我国还有很大差距。
浩凯丰认为，净水行业想要寻求新的拐点，应该在推进产品功能升级、深度普及净水产品、打通售后渠道上发力。
充电5分钟，续航800公里，或将在2025年实现，使用新型纳米碳电极或是缩短电动汽车充电时间的关键
2021-04-23 12:32:06续航 / 汽车 / 电池
SAE International
国际自动机工程师学会
作者：Stuart Birch
来源：SAE《汽车工程》杂志
“
使用新型纳米碳电极或是缩短电动汽车充电时间的关键。
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NAWA 认为，公司的纳米结构电极将为电动汽车电池带来阶跃性进展。（图片来源：NAWA）
最近，法国纳米材料初创公司 NAWA Technologies 声称已经开发出一种技术，可以显着提高电动汽车电池的储能效率。根据公司创始人兼首席技术官 Pascal Boulanger 的说法，NAWA 的 UFCE 超快充碳电极可以将电动汽车电池的充电时间缩短至与汽油汽车加油差不多的水平，并同时将电池寿命最高提升 5 倍。
在接受 SAE International 采访时，Pascal Boulanger 表示，UFCE 电极技术可以将市面上主流电动汽车的续航里程增加至 1,000 公里（620 英里），并实现 5 分钟内充电80％ 的超高速充电。他指出，“UFCE 电极的独特之处在于采用了 3D 结构的 VACNT 垂直对齐碳纳米管。 每个碳纳米管实质上都是一个卷成圆柱型的石墨烯片。这些纳米管的直径相较于其长度而言非常细，其比例相当于一根长约 1 公里的意大利面。而 UFCE 电极正是由数百万亿根这样的碳纳米管组成的！”Boulanger 表示，UFCE 电极适用于各类先进电池化学技术。
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NAWA Technologies 公司创始人 Pascal Boulanger 坚信，公司将提供一种极具性价比的解决方案，显著提升电动汽车的实用性。（图片来源：NAWA）
实现“最高”离子电导率
Boulanger 解释说，目前锂基电池的性能主要受电极设计和电池材料的限制。目前，粉末电极的导电性和导热性均较差，充放电间的力学性能也不高，并且可能面临安全和使用寿命有限等问题。
Boulanger 表示，当下电极材料的微结构决定了其中的离子难以四处自由移动，因此电导率较低。UFCE 电极采用的专利 VACNT 碳纳米管，凭借 3D 结构可以取得“最高”的离子电导率，而且又借助纳米管的超长长度同时获得非常好的导电性和导热性。Boulanger 说，这些特性可以解决电池热失控的问题。
从力学上看，VACNT 纳米管可以像“笼子”可以减少电极的体积膨胀，从而使其能够在比粉末电极更小的“应力”下工作：“简单地说，这意味着离子仅需移动几纳米即可穿过圆柱形的立体电极材料，但如果电极材料是平面的，则离子则可能需要移动几微米。”Boulanger 表示，新结构“从根本上提高了电池的充电和放电速率”。此前，NAWA公司还曾发布过“下一代超级电容器”（名为超快充碳电池）产品。公司称，这款超级电容器拥有超高的充放电速度，且取得了“市面上最低的电气串联电阻值。”
Boulanger 表示，NAWA 的电极技术可以帮助锂基电池实现性能优化： 电池功率提高 10 倍、能量存储最高提升 3 倍、电池寿命周期最高提升 5 倍，而且充电时间从几小时缩短到仅几分钟。“通常情况下，任何技术都有优劣势，因此总要有所取舍，比如粉末电极的情况就是这样。”Boulanger指出，“你要增加能量存储，就要降低功率；汽车要跑得更快，就要更多消耗电池。不过，还有一些电池技术绝对是被低估了。”
目前，大多数电动车车主已经发现，电动汽车开的时间越长，车辆的电池就越不经用。与汽油发动机不同，电动汽车的电池损耗不是线性下降的。Boulanger 说，“我们的技术也是如此 – 然而，由于我们的功率和储能水平都更高，这意味着您将获得更多富余，因此无论电量如何，电池‘过度放电’的情况都将很少发生。”NAWA 公司研发合作伙伴（包括法国电池巨头 SAFT）的初步结果表明，先进锂离子电池使用 UFCE 电极可以将储能量最少增加一倍。Boulanger 说，“因此，电动汽车将拥有更多能量，可以跑得更快，同时也跑得更远。”
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3D 垂直结构的电动汽车电池电极。（图片来源：NAWA）
碳纳米材料的协同效应
Boulanger 说，NAWA 公司的 3D 碳纳米材料电极经过专门设计，非常易于制造。VACNT 碳纳米管的制造工艺与光伏板或工业玻璃生产“非常相似”。Boulanger 声称，碳纳米管的生产“并不昂贵”：生产设备已过验证，产量和良率均大大提高，成本可以控制得很低。Boulanger 说，“ 我们预测，生产一平方米碳纳米管的成本与生产同等面积的涂层应该差不多，但所需的天然材料和可持续碳源材料更少。不过，单位平方米碳纳米管可以存储的能量更多，因此如果按照单位瓦时成本来说，碳纳米管应该更便宜。”
Boulanger 也意识到 UFCE 电极的商业化可能面临一些障碍。“我们有很多种方式可以将 3D 电极概念推入市场，”他说。最简单的方法是在铜基板上刷一层非常薄的 VACNT 碳纳米管，从而与目前已经在电池行业投用的碳涂层铜基板竞争。Boulanger说，通过这种方法生产的电极材料具有更好的电性能和锚固性，并且 已经可以在 2021 年实现小批量生产。从长远来看，真正的 3D 结构 UFCE 电极“可能会在 2023 年初小批量上市，并在 2025 年实现量产。”
NAWA 公司的 UFCE 电极也有潜力应用至氢燃料电池系统，可以使用 NAWA 公司的 NAWACap 超级电容器回收本来会被浪费掉的能量。Boulanger 表示，UFCE 电极也可以作为燃料电池的膜电极。“事实证明，NACNT 使用的贵金属铂更少”，因此可以节省成本。此外，NAWA 集团另一个事业部还在开发各种创新材料，使用这些材料制作的氢碳复合储罐的重量更轻、强度更高。
NAWA美国公司位于美国俄亥俄州 Dayton 市，专注于多功能超强复合材料的商业化。公司的 NAWAStitch 概念采用了一层内含数万亿个与碳纤维层垂直排列的 VACNT 碳纳米管薄膜。Boulanger 表示，这层薄膜就像是一个“纳米尼龙搭扣”，可以增强复合材料中连接最薄弱的环节，即层与层之间的接触面，因此可以大大提高材料抵抗剪切和冲击载荷的能力。
除了 3D-UFCE 和 NAWAStitch，NAWA 公司还有另外一项创新：NAWAShell。这是一种采用 VACNT 碳纳米管的混合结构电池。由于采用了复合结构，这种电池的力学强度和电能存储性能均得到优化。Boulanger 认为，未来“NAWAStitch 和 NAWAShell 的结合使用将发挥巨大潜力，创造可以储存能量的多功能轻质坚固材料，比如可以使用这种材料制造车辆的太阳能板车顶，帮助车辆储存更多能量，而且几乎不会增加车辆重量。”
2021-04-23 12:32:06续航 / 汽车 / 电池
SAE International
国际自动机工程师学会
作者：Stuart Birch
来源：SAE《汽车工程》杂志
“
使用新型纳米碳电极或是缩短电动汽车充电时间的关键。
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NAWA 认为，公司的纳米结构电极将为电动汽车电池带来阶跃性进展。（图片来源：NAWA）
最近，法国纳米材料初创公司 NAWA Technologies 声称已经开发出一种技术，可以显着提高电动汽车电池的储能效率。根据公司创始人兼首席技术官 Pascal Boulanger 的说法，NAWA 的 UFCE 超快充碳电极可以将电动汽车电池的充电时间缩短至与汽油汽车加油差不多的水平，并同时将电池寿命最高提升 5 倍。
在接受 SAE International 采访时，Pascal Boulanger 表示，UFCE 电极技术可以将市面上主流电动汽车的续航里程增加至 1,000 公里（620 英里），并实现 5 分钟内充电80％ 的超高速充电。他指出，“UFCE 电极的独特之处在于采用了 3D 结构的 VACNT 垂直对齐碳纳米管。 每个碳纳米管实质上都是一个卷成圆柱型的石墨烯片。这些纳米管的直径相较于其长度而言非常细，其比例相当于一根长约 1 公里的意大利面。而 UFCE 电极正是由数百万亿根这样的碳纳米管组成的！”Boulanger 表示，UFCE 电极适用于各类先进电池化学技术。
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NAWA Technologies 公司创始人 Pascal Boulanger 坚信，公司将提供一种极具性价比的解决方案，显著提升电动汽车的实用性。（图片来源：NAWA）
实现“最高”离子电导率
Boulanger 解释说，目前锂基电池的性能主要受电极设计和电池材料的限制。目前，粉末电极的导电性和导热性均较差，充放电间的力学性能也不高，并且可能面临安全和使用寿命有限等问题。
Boulanger 表示，当下电极材料的微结构决定了其中的离子难以四处自由移动，因此电导率较低。UFCE 电极采用的专利 VACNT 碳纳米管，凭借 3D 结构可以取得“最高”的离子电导率，而且又借助纳米管的超长长度同时获得非常好的导电性和导热性。Boulanger 说，这些特性可以解决电池热失控的问题。
从力学上看，VACNT 纳米管可以像“笼子”可以减少电极的体积膨胀，从而使其能够在比粉末电极更小的“应力”下工作：“简单地说，这意味着离子仅需移动几纳米即可穿过圆柱形的立体电极材料，但如果电极材料是平面的，则离子则可能需要移动几微米。”Boulanger 表示，新结构“从根本上提高了电池的充电和放电速率”。此前，NAWA公司还曾发布过“下一代超级电容器”（名为超快充碳电池）产品。公司称，这款超级电容器拥有超高的充放电速度，且取得了“市面上最低的电气串联电阻值。”
Boulanger 表示，NAWA 的电极技术可以帮助锂基电池实现性能优化： 电池功率提高 10 倍、能量存储最高提升 3 倍、电池寿命周期最高提升 5 倍，而且充电时间从几小时缩短到仅几分钟。“通常情况下，任何技术都有优劣势，因此总要有所取舍，比如粉末电极的情况就是这样。”Boulanger指出，“你要增加能量存储，就要降低功率；汽车要跑得更快，就要更多消耗电池。不过，还有一些电池技术绝对是被低估了。”
目前，大多数电动车车主已经发现，电动汽车开的时间越长，车辆的电池就越不经用。与汽油发动机不同，电动汽车的电池损耗不是线性下降的。Boulanger 说，“我们的技术也是如此 – 然而，由于我们的功率和储能水平都更高，这意味着您将获得更多富余，因此无论电量如何，电池‘过度放电’的情况都将很少发生。”NAWA 公司研发合作伙伴（包括法国电池巨头 SAFT）的初步结果表明，先进锂离子电池使用 UFCE 电极可以将储能量最少增加一倍。Boulanger 说，“因此，电动汽车将拥有更多能量，可以跑得更快，同时也跑得更远。”
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3D 垂直结构的电动汽车电池电极。（图片来源：NAWA）
碳纳米材料的协同效应
Boulanger 说，NAWA 公司的 3D 碳纳米材料电极经过专门设计，非常易于制造。VACNT 碳纳米管的制造工艺与光伏板或工业玻璃生产“非常相似”。Boulanger 声称，碳纳米管的生产“并不昂贵”：生产设备已过验证，产量和良率均大大提高，成本可以控制得很低。Boulanger 说，“ 我们预测，生产一平方米碳纳米管的成本与生产同等面积的涂层应该差不多，但所需的天然材料和可持续碳源材料更少。不过，单位平方米碳纳米管可以存储的能量更多，因此如果按照单位瓦时成本来说，碳纳米管应该更便宜。”
Boulanger 也意识到 UFCE 电极的商业化可能面临一些障碍。“我们有很多种方式可以将 3D 电极概念推入市场，”他说。最简单的方法是在铜基板上刷一层非常薄的 VACNT 碳纳米管，从而与目前已经在电池行业投用的碳涂层铜基板竞争。Boulanger说，通过这种方法生产的电极材料具有更好的电性能和锚固性，并且 已经可以在 2021 年实现小批量生产。从长远来看，真正的 3D 结构 UFCE 电极“可能会在 2023 年初小批量上市，并在 2025 年实现量产。”
NAWA 公司的 UFCE 电极也有潜力应用至氢燃料电池系统，可以使用 NAWA 公司的 NAWACap 超级电容器回收本来会被浪费掉的能量。Boulanger 表示，UFCE 电极也可以作为燃料电池的膜电极。“事实证明，NACNT 使用的贵金属铂更少”，因此可以节省成本。此外，NAWA 集团另一个事业部还在开发各种创新材料，使用这些材料制作的氢碳复合储罐的重量更轻、强度更高。
NAWA美国公司位于美国俄亥俄州 Dayton 市，专注于多功能超强复合材料的商业化。公司的 NAWAStitch 概念采用了一层内含数万亿个与碳纤维层垂直排列的 VACNT 碳纳米管薄膜。Boulanger 表示，这层薄膜就像是一个“纳米尼龙搭扣”，可以增强复合材料中连接最薄弱的环节，即层与层之间的接触面，因此可以大大提高材料抵抗剪切和冲击载荷的能力。
除了 3D-UFCE 和 NAWAStitch，NAWA 公司还有另外一项创新：NAWAShell。这是一种采用 VACNT 碳纳米管的混合结构电池。由于采用了复合结构，这种电池的力学强度和电能存储性能均得到优化。Boulanger 认为，未来“NAWAStitch 和 NAWAShell 的结合使用将发挥巨大潜力，创造可以储存能量的多功能轻质坚固材料，比如可以使用这种材料制造车辆的太阳能板车顶，帮助车辆储存更多能量，而且几乎不会增加车辆重量。”
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