烯流轻缆团队：石墨烯强化铜缆技术引领兆瓦超充新时代，赋能新能源发展

在当今全球积极推动能源转型、大力发展新能源产业的大背景下，充电桩作为新能源汽车普及的关键基础设施，其性能与效率的提升至关重要。随着新能源汽车保有量的急剧增长，市场对大功率、高效率充电桩的需求愈发迫切，兆瓦级超充技术成为行业焦点。

然而，传统充电桩在电力传输过程中面临诸多挑战，材料性能限制导致的传输损耗大、高功率快充下导线发热严重、热失控与能源流失等问题逐渐涌现，正是此类不断攀升的风险要素严重制约了超充技术的发展。在此前提下，烯流轻缆团队深入钻研，探寻能够降低能源损耗，减少操作风险与导线重量，缩减导线维护成本的新策略，以“烯流”轻缆——匹配兆瓦超充的石墨烯强化高载流铜缆项目为引，开拓出一条使材料更高效、更安全、更轻量的升级塑造之路，针对一系列难点痛点进行逐一攻克。

图为项目负责人与团队成员在郑州大学实验室进行实验：操作管式炉，调节供气系统，采用化学气相沉积法生长石墨烯，制备材料等。

项目团队巧妙运用化学气相沉积（CVD）工艺，在铜丝表面连续生长高质量石墨烯，通过独特的“生长——加捻——拉拔”周期化循环加工工艺，实现了石墨烯在铜基体中的均匀分布，并与铜基质在微观尺度上形成了良好的界面相互作用。这一突破不仅显著提升了铜缆的力学和电学性能，更为兆瓦级超充技术提供了坚实的材料基础。

项目中的“生长——绞捻——拉拔”循环连续制备工艺，通过整合CVD原位生长、机械绞捻和拉拔细化工艺，首创了循环工艺路线和专利设备，实现了石墨烯在铜基体中的逐步渗透、分布均匀化和多次自修复，推动了复合线材向纳米尺度结构的演化。

图为项目负责人与团队成员就项目内容和存在问题进行讨论。

同时，原位耦合石墨烯增强复合导体技术的应用，有效解决了传统复合材料中的“界面失配”、“团聚”、“低致密度”等难题，显著提升了复合体的综合性能。而超螺旋纳米复合线材结构工程，则通过构筑类超螺旋排列的纳米铜纤维/石墨烯复合单元，实现了微观尺度下的均匀取向与增强机制协同，最终形成致密、均一、高强高载的微结构体系，为铜缆材料带来了前所未有的性能飞跃。

经过大量实验操作与场景化模拟，项目团队了解到目前的微结构体系已具备四大优势：高载流量，从额定载流量和极限载流量分别进行监测；高温条件下导电性好，电阻温度系数TCR极低；力学性能出色，延展性与拉伸强度大；材料能够抗氧化耐腐蚀。团队成员多次设置对照组，对不同材料的性能和效用进行多方位比对，替换现有铜导线，平均线径能够减少41%~62%，不仅更加轻量化，节省铜资源与成本，而且输送同样的电流，温度也显著降低，其中差别数百度，极大程度上缩减了焦耳热造成的能量损耗，降低碳足迹，大大提高了安全性能。

该技术的应用前景广阔，尤其适合高功率、重负载的电流输运场景、温度高又极易氧化的使用环境、大量使用铜导线的电气部件等。例如：电动汽车充电桩，其中包括华为液冷超冲，比亚迪兆瓦超冲等充电功率已达600kW~1000KW，电流可高达1000A的充电设备。现有的充电枪电线极其沉重，替换后，所用铜线截面积可以减少为原来的38%，由于强度增加，钢芯也可以减少用量，有望减重50%以上。轻量化的材料不易发烫，安全性能更好，并且桩体内部结构中铜线可以替换，极大提升了能源使用率，有望实现被动散热或显著减小散热组件体积，实现“轻量化+有效散热+超节能”三效合一。

项目团队着力研发，在研究过程中取得重大进展，该技术的出现产生了显著的社会效益与经济效益。在社会效益方面，极大地推动了新能源汽车的普及，更照顾用户的充电体验，解决了用户的“里程焦虑”问题，使新能源汽车的使用更便捷、更高效，更安全，为绿色出行提供了有力保障，助力全球节能减排目标的实现。从经济效益角度观测，该技术充分降低了充电桩的建设成本、运营成本以及维修成本，提升了充电效率，减少了能源损耗，为充电桩运营企业带来更高的利润空间，同时也带动了相关产业链的发展，创造了大量的就业机会。烯流轻缆团队的创新成果，无疑为兆瓦超充技术的发展注入了新的活力，引领着电力传输材料的新一轮变革，为新能源产业的蓬勃发展贡献了重要力量。