不少消費者之所以對於新能源汽車心存芥蒂,最重要的原因莫過於充電難、充電費時等原因。實際上,真正意義超級電池問世之前,電池問題將會成為嚴重阻礙消費者選擇新能源汽車道路上最大絆腳石,以特斯拉Model 3舉例:使用超充700km/hr,一般一個小時左右可以充滿,而家用220V的充電樁來充電時,將電充滿則長達10至12小時左右。
那麼問題來了,如果一輛純電動汽車的充電時間非常之快,甚至趕上了加油的時間,你會考慮入手電動車嗎?
▍8分鐘充85%
日前,廣汽集團在官微上宣佈,石墨烯電池量產研發工作預計今年底將從實驗室走向實車,並將於廣汽新能源車型上率先搭載。據廣汽測試,其石墨烯“超級快充電池”僅需8分鐘就能充電至85%,充電時間“直追”加油時間。這樣一來,新能源車將補上最後的短板,全面碾壓燃油車,真的是劃時代產品。
據悉,基於廣汽三維結構石墨烯(3DG)材料而研發的“超級快充電池”,已經完成電芯、模組、電池包樣件的測試工作,並搭載整車進行了裝車大功率充電測試,電池壽命和安全性均已達到使用標準。該款“超級快充電池”搭載實車進行充電測試,充電時間與傳統燃油車的加油時間相當。
據介紹,廣汽集團從2014年起就開始鑽研石墨烯技術,並於2019年11月正式發佈自主研發的基於三維結構石墨烯(3DG)材料的“超級快充電池”。如今,廣汽的石墨烯電池也已具備了量產條件,並從實驗室走向了實車。
從動力電池最為關鍵的新能指標之一——能量密度上看,廣汽集團石墨烯電池“超快充電池”的電芯能量密度,達到了200Wh/kg,相較於目前主流純電動車上的130Wh/kg和部分領先梯隊搭載的160Wh/kg電池,也有着一定優勢。
▍“黑金”石墨烯電池
查閲資料我們得知,石墨烯是一種神奇的材料,具備超輕、超薄、超導電、超高強度等特性,因此被稱為“黑金”。它不僅是優質的電池材料,也被廣泛應用於電子信息、熱管理等領域。相比起鋰電池而言,石墨烯電池的最大優勢就是使用壽命長、充電速度快。
回溯人類對石墨烯的認知,還要跳轉至2004年。那一年,英國曼徹斯特大學安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃消洛夫兩位科學家發現,用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片,他們從高定向熱解石墨中提取出石墨片,將薄片兩面粘在一種特殊膠帶上,撕開膠帶,就能把石墨片一分為二。如此不斷重複操作,石墨片會越來越薄,最後,得到了僅由一層碳原子構成的薄片,這就是石墨烯。
在科學領域石墨烯被認為對未來社會起到重大推動作用,被譽為“新材料之王”,眾多科學家也預言它將“徹底改變21世紀”,二人也因此獲得2010年度諾貝爾物理學獎。科學界公認的一個事實,是石墨烯在電池方面具有重要的意義,並有望顛覆當前世界對於電池儲能和充電方面的認知。
鑑於石墨烯材料的重要性,2017 年,國家工信部制定《十三五材料領域科技創新專項規劃》,也將石墨烯材料技術劃為重點發展領域。
其實,石墨烯從誕生之初就不缺乏熱度,同時與新能源汽車電池緊密聯繫在一起,在許多實驗室中,石墨烯電池可把數小時的充電時間壓縮至不到一分鐘。在鋰電池內添加石墨烯,可以很好降低電池熱量,最大限度上減少能量損失,避免了大量能量被浪費,減少了熱量對電池的損害,大幅提高電池壽命。
近年來,越來越多企業加入石墨烯電池研發製造陣營,但一直都是隻聞其“聲”,未見其“物”,嚴格意義上的石墨烯電池很難從實驗室走進市場。兩年前,也曾經傳出三星將發佈石墨烯電池手機,不過時至今日也未曾有量產產品問世。
▍質疑?仍待公佈的技術細節
毫無疑問,誰能掌握石墨烯電池量產關鍵技術,誰就能成為第二個特斯拉汽車。因此從石墨烯誕生以來,許多個人或公司對石墨烯電池研究就從未停止。伴隨着廣汽發佈“石墨烯電池8分鐘充85%”的同時,業界出現了不少質疑聲,梳理之下主要有以下觀點:
其一,成本問題。
之所以被稱為“黑金”,與石墨烯昂貴的價格不無關係。從事電動汽車智能充電等業務的雲杉智慧高管日前在接受國內記者採訪時稱, 無論是石墨烯在電池中作為主材料還是添加劑,都可以改善導電性能。假如是動力電池將石墨烯作為負極主材料,電動車造價將非常高,而假如是添加劑,成本則能接受的。
該專業人士稱,現在含有石墨烯成分的產品越來越多,主要是石墨烯在鋰離子電池負極材料中作為添加劑,市場上至今尚未出現真正意義上的石墨烯電池。此前一些企業號稱已可以量產石墨烯電池,那隻不過是以偏概全而已。
目前,真正的石墨烯電池還是太奢侈了,很難實現量產並推向市場。2017年,比亞迪將石墨烯作為導電劑運用至電池內,大幅提升了鋰離子電池的效能,由於只是在鋰電池加上石墨烯技術,其本質還是屬於鋰電池。至於這次廣汽新能源埃安車型將搭載的“超級快充電池”中,究竟石墨烯是以主材料還是以添加劑的身份出現,他未看到廣汽新能源的石墨烯相關技術和產品,不好進行判斷。
其二,技術逆襲問題。
日前,有投資者向廣汽集團董秘提問:“近期廣汽集團發佈石墨烯電池技術,請問貴公司,這個石墨烯電池技術是與鵬輝合作的技術嗎?” 董秘的回答是:“是的,不過尚未量產”。
作為一款廣汽與鵬輝能源共同研發的動力電池,這款石墨烯電池令人頗為意外,因為電池領域的第一梯隊寧德時代、比亞迪、甚至LG、松下等,都沒有研發出、並計劃量產的消息,這讓廣汽與鵬輝能源實現了逆襲。
如果廣汽石墨烯電池近期實現量產,那麼廣汽新能源甚至可以跟特斯拉競爭一番,要知道後者的新電池一推再推,新的電池技術似乎還不能讓人放心,這樣來看鵬輝似乎前景一片大好。然而這也正是不少業內人士疑問的地方。
寫在最後:
據統計,一輛純電動汽車電池大概可佔到整車費用的30-40%,石墨烯電池的技術革新,未來將成為解決電動汽車充電時間過長用户痛點的重要途徑之一,誰能率先突破,就能成為新能源汽車領域的“關鍵先生”。
此番廣汽集團發佈的石墨烯汽車動力電池,8分鐘充85%,徹底解決純電動車的關鍵“痛點”,幾乎可以比擬汽車駛進加油站加油的情形,數據頗為感人。倘若果真如廣汽集團發佈的信息那樣,今年底從實驗室走向實車, 並在短期內實現量產,那麼中國汽車品牌的春天就要來了。