每經(jīng)記者 孫磊 李碩

日前，多位業(yè)內(nèi)大佬疑似“隔空對話”，不僅將動力電池行業(yè)徹底點燃，更是將有關(guān)“石墨烯電池”的討論推至高潮。

1月16日，廣州汽車集團股份有限公司（以下簡稱廣汽集團）黨委書記、董事長曾慶洪宣布，廣汽集團的石墨烯快充電池具備6C快充能力，結(jié)合高功率超充設(shè)備，最快8分鐘就能充電至80%，結(jié)合硅負極材料，能量密度可提高到280Wh/kg左右，壽命大于1600循環(huán)，車輛續(xù)航里程可達到1000km。

就在同一天，中國電動汽車百人會副理事長、中國科學院院士歐陽明高卻表示：“如果有人說，（他的電動車）既能跑1000公里，又能幾分鐘充完電，而且還特別的安全，成本還非常低。大家不用相信，因為這是不可能的?！?/p>

中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長 歐陽明高 （圖片來源：官方供圖）

對此，廣汽埃安新能源汽車有限公司總經(jīng)理古惠南于1月17日舉辦的中國電動汽車百人會論壇（2021）上回應(yīng)稱：“歐陽院士的原話是既能跑1000公里，又能快充，還要便宜、安全，這是不可能的，大家忘了便宜（這個因素）?！?/p>

與此同時，古惠南再次強調(diào)，廣汽埃安將在2021年推出快充技術(shù)和石墨烯電池，其將具備續(xù)航1000公里電池在8分鐘內(nèi)充滿的能力。但古惠南也表示，雖然電池可以承受8分鐘充滿1000公里，但仍要如儲能設(shè)備等配套設(shè)施問題。

“從應(yīng)用技術(shù)來說，如果電動車續(xù)航里程達到1000公里，顯然目前300千瓦的充電樁8分鐘不夠（充滿電），可能就要充幾十分鐘。但如果有更大功率的充電樁，一樣可以8分鐘（充滿電），這個指的是技術(shù)和推廣兩個邏輯，不要把技術(shù)突破和商業(yè)推廣混為一談?！惫呕菽险f。

受此消息影響，繼1月15日盤中漲停后，廣汽集團A股(601238.SH)股價持續(xù)拉升。截至記者發(fā)稿，廣汽集團A股股價報13.70元/股，上漲9.42%。石墨烯概念股方面，華麗家族(600503.SH)觸及漲停，碳元科技(603133.SH)、方大炭素(600516.SH)、德爾未來(002631.SZ)等個股紛紛跟漲。

石墨烯+鋰電池≠石墨烯電池？

面對“8分鐘充電，可行駛1000公里的石墨烯電池”引起的熱議，廣汽埃安官方于1月17日發(fā)布了《關(guān)于近期廣汽埃安全新動力電池技術(shù)的說明》（以下簡稱《說明》）稱，通過在電池材料中加入石墨烯添加劑，大幅提升電池充電效率和散熱性能，電池本身可以實現(xiàn)8分鐘充電80%，這項技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了突破。同時為了解決石墨烯產(chǎn)業(yè)化最大的成本問題，廣汽研發(fā)團隊通過研發(fā)獨有三維結(jié)構(gòu)石墨烯（3DG）制備技術(shù)，具有獨立的自主知識產(chǎn)權(quán)，實現(xiàn)了石墨烯制備成本下降90%以上，總體電芯成本僅比常規(guī)電芯成本略高5%~8%，大幅提升性價比。

不過，《說明》中也提到，在實際商業(yè)推廣中，目前大功率充電設(shè)備是瓶頸，為此廣汽的研發(fā)團隊不僅在研發(fā)石墨烯基超級快充電池，同時也在研發(fā)超級快充設(shè)備，年內(nèi)也將同步發(fā)布。

“廣汽埃安即將推出的石墨烯基超級快充電池正極材料是石墨烯，負極是硅材料，石墨烯主要解決快充，硅材料實現(xiàn)長續(xù)航，兩項技術(shù)可以兼顧，只是要考慮運營推廣的成本和節(jié)奏?！?古惠南說。

廣汽埃安總經(jīng)理古惠南（圖片來源：官方供圖）

據(jù)廣汽埃安方面透露，石墨烯基超級快充電池預(yù)計9月將量產(chǎn)，將被率先搭載至廣汽埃安AION V車型，新車續(xù)航里程可達500~600公里；1000公里續(xù)航硅負極新型電池則將于今年第四季度量產(chǎn)，首款搭載該電池的車型是廣汽埃安AION LX；而搭載了通過槍擊實驗的安全電池，將會在今年3月推出的AION Y上率先搭載。

圖片來源：廣汽埃安官微

雖然廣汽埃安已對外公布量產(chǎn)時間表，但有觀點認為，廣汽集團石墨烯快充電池中的石墨烯，扮演的或是添加劑的角色，該電池能否使車輛實現(xiàn)1000km續(xù)航有待驗證。

據(jù)了解，石墨烯應(yīng)用在電池上，主要有兩個方向：一是做導電劑，二是做電極嵌鋰材料?！盁o論是石墨烯在電池中作為主材料還是添加劑，都可以改善電池導電性能。假如動力電池將石墨烯作為負極主材料，電動車造價將非常高，假如用作添加劑，企業(yè)勉強能接受其成本?！痹粕贾腔劭偛眯煺鼯i認為，當下，市場上尚未出現(xiàn)真正意義上的石墨烯電池。

“石墨烯因其獨特的物理化學性質(zhì)，已經(jīng)在鋰電池中展示出巨大的應(yīng)用潛力。但是，作為一種碳納米材料，石墨烯之于鋰電池并未超出目前常用碳材料的作用范疇。鋰電池核心儲能機理也并未因石墨烯的加入而改變，因此將添加了石墨烯的鋰電池稱為石墨烯電池并不恰當。”天津大學化工學院教授楊全紅在接受《科技日報》采訪時說。

2025年有望達到千億市場規(guī)模

公開資料顯示，石墨烯是一種由碳原子排列構(gòu)成的單層四維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新型納米材料，也是其他維度石墨材料的基本構(gòu)建模塊，如富勒烯、碳納米管、石墨、金剛石等。石墨烯具有優(yōu)良的電子傳導性能、熱性能以及較高的比表面積，在新能源、化工、電子信息、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用前景，被稱作“21世紀的新材料之王”。

圖片來源：視覺中國

值得一提的是，2017年，工信部制定《十三五材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》，將石墨烯材料技術(shù)劃為重點發(fā)展領(lǐng)域。此后，石墨烯因具備超輕、超高強度、超強導電性等特性，被認為是提高電池充電速度、推動動力電池技術(shù)進步的重要技術(shù)。

中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院相關(guān)研究人員表示，由于石墨烯擁有超乎想象的導電能力，石墨烯電池概念成為突破電池技術(shù)瓶頸的“救命稻草”。而石墨烯作為動力電池的工業(yè)化方案一旦可行，電動汽車充電慢、續(xù)航里程不足以及安全性方面的痛點將迎刃而解。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院報告認為，目前中國石墨烯行業(yè)正處于市場導入期，產(chǎn)品尚未成熟，行業(yè)利潤率較低，但市場增長率較高。預(yù)計石墨烯產(chǎn)業(yè)2021年進入快速成長期，市場規(guī)?？蛇_200億元，2025年有望達到1000億元，占世界市場規(guī)模超過一半。

不過，需要注意的是，當前石墨烯的成本十分高昂，對制造工藝的要求也非?？量?，同時石墨烯電池的制作工藝也仍然不夠成熟。有業(yè)內(nèi)專家認為，石墨烯電池目前僅處于實驗室階段，尚未達到量產(chǎn)條件，商業(yè)化非常困難。

動力電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)大有可為

事實上，繼蔚來固態(tài)電池和寧德時代發(fā)布“摻硅補鋰”電池之后，“1000公里續(xù)航里程”已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注焦點。除廣汽埃安外，1月13日，智己汽車宣布旗下首款車型與寧德時代開展合作，搭載“摻硅補鋰”電池，最大續(xù)航里程將超過1000公里；1月9日，蔚來推出150kWh固態(tài)電池，搭載這款固態(tài)電池后，蔚來ET7續(xù)航里程將突破1000公里。

值得注意的是，在技術(shù)方案上，包括蔚來汽車、智己汽車和廣汽埃安均提到了硅負極及相似的補鋰工藝，結(jié)合此前特斯拉“4680電池”導入硅負極，國軒210Wh/Kg LFP電芯首次成功應(yīng)用硅負極，并將預(yù)鋰化技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地等信息，有觀點認為，“摻硅”以及“預(yù)鋰化”技術(shù)或?qū)⒉饺氪笠?guī)模應(yīng)用階段。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

全國乘用車市場信息聯(lián)席會秘書長崔東樹認為，從2020年下半年開始，新能源汽車市場開始呈現(xiàn)高增長的特征，拉動動力電池產(chǎn)業(yè)鏈高增長，行業(yè)景氣度提升。隨著新能源汽車行業(yè)全球化競爭趨勢凸顯，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈將重構(gòu)，國內(nèi)企業(yè)通過持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新向上突圍。

“當前中國動力電池技術(shù)創(chuàng)新模式從政策主導向市場主導轉(zhuǎn)型，由行業(yè)政治運作向公司商業(yè)運作轉(zhuǎn)化?！敝袊茖W院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高認為，電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大創(chuàng)新，輔以電池單體材料小改進，成為近年來中國電池技術(shù)創(chuàng)新的鮮明特征。

如，寧德時代的CTP（Cell To Pack）技術(shù)、比亞迪的刀片電池和國軒高科的J2M（卷芯到模組）技術(shù)均屬于動力電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新范疇。而更加激進的MIV（模組到車）、CTV（電芯到車）等底盤電池概念還需要進一步研究。材料體系方面，國內(nèi)動力電池出現(xiàn)了低鈷、添硅補鋰、半固態(tài)等技術(shù)。

有機構(gòu)預(yù)測稱，全球動力電池市場到2030年會從2018年的100億GWh增加到2900億GWh，大概增長近30倍?！拔夜烙媱恿﹄姵卦谥袊袌鑫磥?0年要增長10倍，到2035年增長20倍也是有可能的。所以，電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)未來將大有可為。”歐陽明高說。