石墨烯，能否幫新能源車?yán)m(xù)航1000公里

張配豪

新能源汽車雖經(jīng)多年發(fā)展，但仍然存在“續(xù)航里程焦慮”。由于石墨烯擁有超乎想象的導(dǎo)電能力，石墨烯電池成為車企突破電池技術(shù)瓶頸的熱門技術(shù)，也成為一個核心賣點(diǎn)。目前，“石墨烯電池技術(shù)”再次走上了輿論的風(fēng)口浪尖。

充電8分鐘續(xù)航1000公里？

1月16日，廣汽集團(tuán)股份有限公司黨委書記、董事長曾慶洪宣布，廣汽集團(tuán)的石墨烯基快充電池結(jié)合高功率超充設(shè)備，最快8分鐘就能充電至80%。結(jié)合硅負(fù)極材料，能量密度可達(dá)280瓦時/千克，續(xù)航里程可達(dá)1000公里。

其實(shí)，多家車企都陸續(xù)發(fā)布了上千公里續(xù)航的車型。上汽旗下智己汽車發(fā)布的兩款新車，聲稱搭載了上汽與寧德時代共同開發(fā)、首次采用“摻硅補(bǔ)鋰”技術(shù)的電池，最大續(xù)航里程可達(dá)1000公里。蔚來CEO李斌表示：“采用量產(chǎn)固態(tài)電池技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了360瓦時/千克的超高能量密度，續(xù)航將超過1000公里?！?/p>

石墨烯可謂是新材料界的新貴，國內(nèi)外的關(guān)注度一直很高。國家發(fā)布的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019年版）》《中國制造2025重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖》中，石墨烯都占據(jù)了重要板塊。各地也紛紛大手筆抓石墨烯投資項(xiàng)目，廣西、福建、四川、重慶、黑龍江等地方政府均相繼出臺了針對石墨烯產(chǎn)業(yè)的專項(xiàng)政策，江蘇、山東、廣東等地陸續(xù)成立石墨烯創(chuàng)新中心，就連個別縣級行政區(qū)也要建立石墨烯產(chǎn)業(yè)園。

一些知名企業(yè)也加緊石墨烯產(chǎn)業(yè)布局：深創(chuàng)投和小米領(lǐng)投從事化學(xué)石墨烯導(dǎo)熱膜生產(chǎn)和研發(fā)的墨?？萍紨?shù)千萬元A輪融資;華夏幸福擬增發(fā)收購石墨烯材料公司股權(quán);華為旗下哈勃科技投資有限公司投資石墨烯企業(yè)常州富烯科技股份有限公司，持股10%;不少上市公司，如寶泰隆、悅達(dá)投資、華麗家族、中泰化學(xué)、錦富新材和德爾未來等通過自設(shè)或并購方式進(jìn)入石墨烯行業(yè)。

在科研層面，中國是國際上獲得石墨烯專利最多的國家，專利數(shù)量占到全球的67%。據(jù)了解，廣汽研究院石墨烯技術(shù)團(tuán)隊及第三方還共同設(shè)立了技術(shù)創(chuàng)新公司——廣州巨灣技研有限公司，與廣汽埃安加快推進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)開始實(shí)車搭載測試。

宣傳“噱頭”多于實(shí)質(zhì)

火熱的背景下，石墨烯實(shí)際商業(yè)應(yīng)用突破卻屈指可數(shù)。業(yè)內(nèi)人士指出，除了軍工、航空、涂料領(lǐng)域的應(yīng)用，石墨烯在很多領(lǐng)域宣傳“噱頭”多于實(shí)質(zhì)。

廣汽宣稱的突破性進(jìn)展很快就遭到質(zhì)疑。在中國電動汽車百人會論壇上，中科院院士歐陽明高表示：“這個車能跑1000公里，又能幾分鐘充完電，還特別安全，而且成本還非常低，這在目前是不可能的，這方面近年來沒有大的突破?！?/p>

隨后，廣汽集團(tuán)發(fā)布公告稱，石墨烯基超級快充電池與長續(xù)航硅負(fù)極電池是兩種不同的電池技術(shù)，分別解決“充電速度慢”“續(xù)航里程短”這兩個動力電池應(yīng)用中的不同痛點(diǎn)。兩者均已按計劃進(jìn)入實(shí)車測試階段，預(yù)計于年內(nèi)分別搭載在廣汽埃安兩款車型上。

中科院上海微系統(tǒng)所研究員丁古巧認(rèn)為，續(xù)航1000公里的電池8分鐘充滿80%，理論上是可行的，但實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱每赡苓€需要時間考驗(yàn)。“雖然石墨烯材料成本與10年前相比已經(jīng)降低了5—10倍，電極主體材料的優(yōu)化、電極設(shè)計和石墨烯材料的加入，可以幫助電動汽車實(shí)現(xiàn)1000公里的續(xù)航，但電動汽車?yán)m(xù)航能力、安全性和充電效率需要統(tǒng)籌考慮和解決?！?/p>

氫能與燃料電池分析師張琪告訴記者：在實(shí)際使用過程中，所謂石墨烯電池里的石墨烯只是充當(dāng)了一種電極材料摻雜物，可以稍微改善一下導(dǎo)電和散熱的問題。但是想要造出純石墨烯電池，還有很長的路要走。

“如果真的這樣操作，充電所需的功率大概在900千瓦?？墒悄壳皣译娋W(wǎng)的快充充電樁最高也只支持30千瓦，相差了30倍之多。哪怕真的造出了900千瓦的家用充電樁，使用時也會因?yàn)槌?fù)荷導(dǎo)致整個小區(qū)停電?！睆堢髡f。

對此，業(yè)內(nèi)人士表示：“大范圍討論是好事，更多人的關(guān)注意味著有更多力量來共同推動電池技術(shù)的進(jìn)步。至于廣汽埃安是過度商業(yè)炒作還是已經(jīng)具備實(shí)力，日后自然能見分曉?！?h3>用戶體驗(yàn)才是競爭核心

石墨烯這條路如果走不通的話，還有沒有其他的路能走呢？固態(tài)電池會成為新能源汽車“續(xù)航里程焦慮”的“拯救者”嗎？

中國工程院院士陳立泉在中國電動汽車百人會論壇上表示：“固態(tài)電池的確是下一步的發(fā)展方向。電解質(zhì)是固體電解質(zhì)，它的能量密度可以達(dá)到300—450瓦時/千克。再下一代就是遠(yuǎn)期的鋰硫電池或者鋰空氣電池?！?/p>

新能源汽車什么時候能用上固態(tài)電池？業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，固態(tài)電池能夠?qū)⒛芰棵芏忍嵘?00瓦時/千克以上，提高整車的續(xù)航里程，但當(dāng)前并不具備量產(chǎn)水平，至少需要五到十年時間。

不過，據(jù)記者了解到，對于大部分消費(fèi)者而言，電動車的“續(xù)航里程焦慮”并不像車企表現(xiàn)得那么明顯。根據(jù)《2020年度全國主要城市通勤監(jiān)測報告》，特大城市平均通勤距離為9.3公里，其中北京平均通勤距離最長，為11.1公里。600—800公里續(xù)航的車型完全可以滿足需求，即使冬季續(xù)航降低，按5折來算，也可以滿足需求，對于充電便利的車主來說，300—400公里就夠。

此外，1000公里續(xù)航的車型發(fā)布，代表了技術(shù)能力的提升，但在實(shí)際市場中推廣如何，仍須觀望。盡管目前1000公里續(xù)航的車型尚未公布預(yù)計價格，參考市面續(xù)航能達(dá)500—600公里的新車型，平均售價已在30萬元以上，1000公里續(xù)航新車型價格必然更高。

國家新能源汽車創(chuàng)新工程專家組組長王秉剛認(rèn)為有比比拼續(xù)航里程更重要的事：“提升充電便利性比提升續(xù)航里程實(shí)際得多，如果充電便利的話，根本不需要太長的續(xù)航里程就能夠解決大多數(shù)人的里程焦慮，充電便利性和續(xù)駛里程這兩個參數(shù)應(yīng)當(dāng)相互協(xié)調(diào)起來。”

“汽車產(chǎn)品到底競爭的是什么？是用戶的體驗(yàn)。最好的新能源汽車不是說這輛車能夠開多少公里，也不是說它充電能有多快。而是當(dāng)用戶在開新能源汽車的時候，分辨不出這是一臺燒油的車，還是一臺充電的車。因?yàn)橹挥羞@樣，新能源汽車才能夠真正走進(jìn)每一個人的內(nèi)心?！睆堢髡f。