一年一次的电动车百人大会,不仅是国内电动车领域大牛各抒己见的盛会,更成为了各大新能源车企“打广告”宣传自家新技术的重要阵地。

去年电动车百人大会上,比亚迪借势推出了“刀片电池”,掀起了一股磷酸铁锂电池的热潮,同时比亚迪股价也开启了暴涨模式。

而今年唱主角的是广汽新能源的石墨烯电池。

1月15日,广汽埃安发布了一则海报,透露了其最新动力电池技术:采用石墨烯基的超级快充电池,能在8分钟内充满80%,充电像加油一样便捷;硅负极电池NEDC续航1000公里。

更重要的是,新电池今年就能量产装车!

若按照海报所说,广汽埃安新电池的参数可以“吊打”全部电池厂商。所以,一时间资本市场就给出了正面的反馈。1月15日,广汽集团A股午后直接拉涨停,港股也大涨了19.49%。

但是有趣的是,新电池技术刚发布仅一天,这家市值超千亿的汽车巨头就遭到中国电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高的疑似“怒怼”。

欧阳明高表示,“如果有人告诉你,这个车能跑 1000 公里,几分钟能充满电,还很安全,成本还非常低。那大家不能相信,因为这是不可能的。”

不少媒体的断章取义和添油加醋让“欧阳明高院士和广汽新能源的互怼事件”迅速发酵升温起来,引发了很多吃瓜群众的关注。

那么广汽新能源推出的石墨烯电池究竟是给股价画饼的还是真正的技术革命?今天我们就来聊一聊。

“石墨烯电池”并非新鲜事物

事实上,石墨烯已经不是什么新鲜事物。

2004 年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,证实了它可以单独存在,因此获得 2010 年诺贝尔物理学奖。

石墨烯是目前世界上最薄、强度最大、导电导热性最强的新型材料。

它如果能够成功替换现在的电池材质,理论上将大大提升充放电的效率,正好能够解决如今电动车的痛点问题。因此,电池行业很快开始了对石墨烯进行相关的研究。

2008年,西班牙 Graphenano 与科尔瓦多大学合作研究出全球首个石墨烯聚合材料电池,其宣称用此电池的电动车最多能行驶1000公里,充电时间不到 8 分钟。更为重要的是,Graphenano还说,这款电池的成本将比锂电池低77%。

至此,石墨烯电池的热潮到了最高峰,相关产业的股票也全部涨停,大家以为电池材料的革命已经来到。

但是,时至今日我们也没能买到一款搭载石墨烯电池的电动车。

即便是在生产成本更低的数码领域,每年都会被石墨烯消费一波的华为、三星,也会常常出来辟谣,因为他们也没有实现量产石墨烯电池。

那么为什么石墨烯电池总是只闻其“声”,未见其“物”呢?

石墨烯+电池≠石墨烯电池

如果从实验室角度看,广汽新能源公布的数据并不值得怀疑,因为石墨烯电池又被称为“圈钱利器”或“论文利器”。

不信去大学看看就知道了,研究这东西很好发文章,但真到实用阶段,基本都哑火了。

这是因为在电池应用当中,石墨烯要面临的挑战和问题还很多。

石墨烯在电池中能够起到的作用:一是导电剂,二是作为负极嵌锂材料。也就是说,石墨烯要和传统的导电炭黑/石墨竞争。

全石墨烯电池真的没什么可能量产,首先最关键的还是成本问题。传统导电炭黑和石墨都是论吨卖,价格在一吨几万元左右,但是有“黑金”之称的石墨烯却是在论克卖,当前价格在30元/克左右。

虽然说,广汽宣称的3DG 石墨烯大规模制备技术,能够把石墨烯的价格打下来90%,但是成本压力也会特别大。

这对于天天都在寻求各种方式降低成本的电池厂和车企来说,完全改用石墨烯并不现实。

所以目前市面上宣称的“石墨烯电池”是一个不准确的概念,准确的讲基本上都是在材料中加入一点石墨烯(添加剂),以提高锂电池的部分性能,叫做石墨烯基锂离子电池。

石墨烯基锂离子电池问题多

对锂离子电池来说,石墨烯作为添加剂的话,是没有办法从根本上改变锂离子电池能量比数量级的。

也就是说,石墨烯基锂离子电池虽然可以提升电池的容量和充电速度,但性能提升效果有限,并没到广汽新能源所述那般强势。

所以,这里存在的一个问题就是:广汽新能源既想马儿跑得快,又不给马儿吃草…它的新电池是如何实现8分钟充满80%的,还有待观察。

其次,由于石墨烯的比表面积过大,会对现有锂离子电池的分散均浆等工序带来一大堆工艺问题。如果电池厂调工艺会增加巨大的工作量,并且这样做并没有足够的利润空间驱动,试问哪家电池厂愿意搞呢?

并且根据石墨烯业内厂商披露的研究成果,他们发现石墨烯对于浆料工艺的性能有很消极的影响。

也就是说,石墨烯表面特性受化学状态影响巨大,批次稳定性,循环寿命等还有很多问题没有解决,目前来看无法满足锂电池生产的一堆细节方面的要求。

更为重要的是,理论上,决定电池充电速度的关键是充电功率。

在电池容量既定的情况下,充电功率越高,充满电所需的时间越短。所以,在满足电池安全性的前提下,让电池具备很高的充电功率是必由之路。

埃安 V(600 公里NEDC续航),搭载了 81kWh 的电池组,所以1000公里的埃安新车的电池容量大概在135kWh左右。

如果 8 分钟充电 80%,意味着完成的充电量是 108kWh,充电功率必须达到 810kW。

Emm,如此高的充电功率目前实在是遥不可及。

所以,毫不夸张地讲,根据现有条件,石墨烯在电动车领域产业化应用的前景依然渺茫,任何消费“石墨烯电池”的背后,都是宣传噱头大于真相。