起底石墨烯电池真相

2021-01-19 16:29

蔚来固态电池之后，广汽又再次将动力电池新技术的争议推向了新的高度。

广汽埃安上周五发布的官方海报称，搭载石墨烯基超级快充电池的车型，8分钟可充满80%，NEDC续航里程1000公里。

而第二天，中国科学院院士欧阳明高在行业会议上表示：“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，成本又很低。以目前的技术来讲，他一定是骗子。”

围绕着石墨烯电池技术正上演着一场口水大战。又该如何从技术角度理解“石墨烯电池”？

首先要明确什么是石墨烯电池。这得从行业命名规则说起。据了解，在动力电池行业内，一般遵循“哪种成分起主要作用，就以哪种成分来定义”，由于动力电池性能与正极材料关系最大，因而一般命名以正极材料作区分，比如三元电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池等。

从这个意义上来说，“石墨烯电池”这个名词所代表的含义应该为：正极材料主要为石墨烯的电池。

到哪根据广汽所述，该技术全称为“石墨烯基超级快充电池”，虽然只多一个“基”字，却与所谓的“石墨烯电池”相差甚远。

广汽所称的“石墨烯电池”正确的命名应为“掺杂石墨烯的硅基负极锂电池”。这项电池技术与近几年石墨烯在电池商用的大致方向更为吻合。

2016年，东旭光电宣布推出了世界首款石墨烯基锂离子电池产品“烯王”，随后华为也曾宣布推出业界首个高温长寿命石墨烯基锂离子电池，去年8月小米发布的小米10至尊版同样宣称采用全新石墨烯基材料电池，内置第三代导电剂石墨烯，导电率是传统炭黑材料的1000倍。

在上述三个例子中，所谓“石墨烯基”均是指以石墨烯作为电池导电剂材料，而非以石墨烯为正极材料，因而据此可以大致推断，广汽所说的“石墨烯基超级快充电池”，同样也是采用石墨烯为导电剂的锂电池，正确表述应为“石墨烯基锂电池”。

此外，在广汽表述中强调的“超级快充”同样从侧面说明了石墨烯在其电池中发挥的导电剂作用——更强的导电性所带来的更快的充电速度。需要明确的是，石墨烯基锂电池提高的是充电速度，而非续航里程，是从另一个维度缓解消费者“电量焦虑”的重要手段。

其次要清楚石墨烯融入电池的技术方向。石墨烯同时具有质地薄、硬度大等特性，石墨烯材料的出现为锂离子电池高性能，高容量，高倍率，长寿命的突破带来了可能。

要想将石墨烯技术融入电池产业，主要有两个方向，一是作为导电添加剂，二是作为负极材料。

若将其作为负极材料，高成本则将是很大的壁垒。据分析，假如动力电池将石墨烯作为负极主材料，电动车造价将非常高，假如用作添加剂，则能接受其成本。

但若将其作为导电添加剂，其本质还是锂电池。并且在常温下，石墨烯也无法做到超导，与更廉价的添加剂相比，并没有太多优势。

最后要明确石墨烯量产要面对的问题。石墨烯制备工艺较为复杂，成本较常规的石墨，甚至被广泛看好的硅负极都要高出很多，且保证石墨烯多批次稳定性的难度更大。

如何解决低成本高质量石墨烯制备、石墨烯堵塞锂离子通道等问题成为石墨烯电池能否落地的重要问题。而要应用在量产车上，仍面临诸多问题需要落地检验。

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