在于清教看來,鋰電池目前還沒有看到被顛覆的可能性,未來很長一段時間內,都將是新能源汽車的主要動力,但鋰電池技術仍有較大的提升空間,任何一種單一的技術都不能代表動力電池的未來。

石墨烯

石墨烯品牌  攝影/電池百人會  于清教

8分鐘快充、1000公里續航,廣汽埃安即將發布的石墨烯基電池被輿論推向了風口浪尖,究竟是動力電池的技術革命,還是紙上談兵的PPT造車?

這不是一個新故事。

“石墨烯電池充電8分鐘跑1000 公里,中東完了!”六年前,這樣一則新聞在國內外各大新聞媒體、論壇曾引起巨大轟動。西方媒體報道稱,西班牙graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學合作研發的石墨烯電池,一次充電時間只需8分鐘,可行駛1000公里。它被石墨烯研究者稱作“超級電池”。

對此,國內石墨烯專家也頗為震驚,除了向西班牙確認,也展開了技術討論。專家們普遍認為,鋰電池儲能能力幾年提高5%都非常難,如此大幅度的提高更加不現實,這是一則假消息。

此后,graphenano公司和科爾瓦多大學未能讓這個“超級電池”走出PPT,但他們絕不會想到,6年后,中國企業或將完成他們未竟的事業。

時隔6年,重新浮出水面的石墨烯電池究竟是黑科技還是講故事?

“如果某一位說,這輛車既能跑1000公里,又能幾分鐘充滿電,而且還特別安全,成本還非常低。那么大家不用相信,因為這是不可能的?!敝袊茖W院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高表示。

威馬汽車創始人沈暉則質疑,有多少用戶愿意真正使用1000公里電池滿街跑?如果主流的車型都在用1000公里電池對社會絕對是個巨大的浪費。

面對石墨烯基超級快充電池引發的爭議,廣汽內部人士對創業邦記者表示:“這里有一個誤讀,石墨烯電池8分鐘快充與續航1000公里,其實是兩件事。石墨烯基電池可以達到8分鐘快充,正在做測試,這是第一件事。另外,廣汽還有一款動力電池是跟其他企業合作的,這款電池的電量能達到150多度電,能跑1000公里,這是另外一件事?!?/p>

在廣汽講述的“超級電池”故事里,在8分鐘快充和續航1000公里背后,似乎另有隱情。而一家專注于超級快充電池技術的創新公司,也在悄悄崛起……

我們發現,每一個故事背后,往往還有另一個故事——

爭議石墨烯,高成本、快充樁布局是難題

噱頭與實干之間,往往只有一線之隔。

2021年1月15日,廣汽埃安發布的一則關于全新動力電池科技的海報顯示,其石墨烯基超級快充電池經過了電池槍擊實驗,搭載石墨烯基超級快充電池的車型8分鐘可充電80%,NEDC標準續航里程達到1000公里,并強調“不用等到明年”、“即將量產搭載”。

該消息一出,1月15日,A股廣汽集團尾盤直接拉升至漲停,報收12.52元/股。

港股廣汽集團報收9.38港元/股,大幅收漲近20%。

1月16日,廣汽集團黨委書記、董事長曾慶洪在2021電動汽車百人會上表示,廣汽石墨烯基超級快充電池目前已進入實車量產測試階段,首款搭載車型為AION V,目前正在黑河做冬季試驗,初定今年9月可以批量生產。

曾慶洪話音剛落,便遭遇了一盆“冷水”。“如果某一位說,這輛車既能跑1000公里,又能幾分鐘充滿電,而且還特別安全,成本還非常低。那么大家不用相信,因為這是不可能的?!?/strong>1月16日,同樣是在2021中國電動汽車百人會上,中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高表示。

廣汽埃安總經理古惠南回應稱:“大家不要錯誤理解歐陽明高院士的話,過去即便電池可以滿足8分鐘充滿1000公里,充電樁未必能承受得住。技術與運營推廣是兩個問題,大家還是要科學地對待技術的進步?!?/p>

古惠南表示,因為石墨烯基超級快充電池具備6C快充能力,整體電芯成本與目前市場常規動力電池成本相比高5%-8%,而且目前批量小,所以成本肯定會高。

彭博新能源(BNEF)統計顯示,2020 年動力電池系統價格已降至135美元/kWh。以國產特斯拉model 3長續航版為例,其動力電池容量為71kWh,電池成本約為10395美元。而石墨烯基超級快充電池成本將超過10915美元,足足高出520美元。由于電池成本占據電動汽車成本的三分之一,整體車價也將隨之上漲。

“我跟業內專家交流過,石墨烯基超級快充電池具備批量生產的條件,但不具備大規模在新能源汽車上搭載的條件,高成本和快充樁的布局是問題?!敝嘘P村新型電池技術創新聯盟秘書長、電池百人會理事長于清教在接受創業邦記者采訪時表示。

目前,國內在石墨烯基超級快充電池的快充樁布局方面,存在較大難度。

中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟主任張帆指出,從功率上看,2016年底直流充電樁的平均功率大概是69千瓦,2019年已達到115千瓦以上,很多新建公共充電樁都在120千瓦以上。

當前,120千瓦的充電功率還無法滿足石墨烯基超級快充電池的充電功率需求。為了實現8分鐘充電80%的目標,石墨烯基超級快充電池的快充樁功率需達到600千瓦的充電功率。

此外,對于廣汽宣稱的1000公里續航,僅是NEDC續航,并非實際續航?!熬拖窆呕菽纤f的,理論上可以實現?!庇谇褰陶f。以特斯拉model 3長續航版為例,其電池能量密度為161wh/kg,而廣汽基于硅基復合型負極材料技術的“摻雜石墨烯的鋰電池”,有望將能量密度提升到280wh/kg,即實現了57%的能量密度提升。參照160wh/kg能量密度所對應的600公里NEDC續航,廣汽“摻雜石墨烯的鋰電池”或將實現1000公里NEDC續航。但真實續航往往還需要打上6到7折。

盡管1000公里的NEDC續航尚具備一定可行性,但石墨烯基電池成本較高,加之快充樁尚未投運。廣汽為何急于在2021年元月,發布這樣一項距離量產仍有較長時間的動力電池技術?

真鋰研究總裁墨柯分析,廣汽的石墨烯基電池技術已經炒幾次了,有價值的信息并不多,噱頭的可能性較大。

早在2014年,廣汽就已啟動石墨烯技術的研發。2019年11月,廣汽集團自主研發的基于三維結構石墨烯(3DG)材料的“超級快充電池”正式對外公布。

“在電動化浪潮之下,傳統車企傾力打造的新能源汽車品牌,總是與新技術分不開。石墨烯基超級快充電池的推出,在現階段更多是因為品牌宣傳的需要?!?/strong>于清教告訴創業邦。

進入2021年后,NEDC續航可達1000公里的電池先后登場。

蔚來汽車的李斌在1月9日的NIO DAY上發布了搭載“150kWh固態電池”的ET7,并聲稱能跑1000km,但量產需要等到2022年第四季度;1月13日智己汽車也稱其首款量產新車具備續航超過1000km性能,并且通過“摻硅補鋰”電芯技術實現超長20萬公里零衰減表現,不過受軸距限制,智己汽車首款量產電動車今年年底上市時暫無搭載這種電池包的計劃。

換句話說,造車新勢力們爭相推出的1000公里續航電池技術,雖能減少消費者的里程焦慮,但距離量產尚需時日,更多的效果是點燃了資本市場的熱情。

在于清教看來,鋰電池目前還沒有看到被顛覆的可能性,未來很長一段時間內,都將是新能源汽車的主要動力,但鋰電池技術仍有較大的提升空間,任何一種單一的技術都不能代表動力電池的未來。

兩款動力電池、一家公司浮出水面

廣汽的石墨烯項目與廣汽研究院第一任院長黃向東創辦的巨灣技研有關。據悉,他早期在廣汽研究院就發現,把石墨烯作為負極材料,加一到兩個百分比到電池當中去,就能夠很好地改善充電速度。

作為鋰電池負極材料,石墨烯具有超大的比表面積(2630m2/g),可降低鋰電池極化,從而減少因極化造成的能量損失。此外,因其高導電、導熱效應等而備受儲能領域的關注,其復合材料用作鋰電池負極材料顯著提升了鋰電池的電化學性能。

黃向東于2004年加入廣汽集團,擔任集團總工程師,次年5月出任廣汽集團副總經理。2016年,黃向東從廣汽集團退休。

2019年,黃向東加盟恒大汽車,擔任整車研究院院長。2020年5月,黃向東已從恒大汽車離職。

充電速度對于電動汽車以后的發展很重要,黃向東認為有機會利用這項快充技術,做成一家對電池行業比較有影響力的企業。后來他從恒大辭職后,專職去做巨灣技研。

事實上,從2014年開始,廣汽集團就開始研究石墨烯的大規模制備,目前已具有獨立自主知識產權的3DG石墨烯制備技術,并且還將石墨烯材料應用在快充鋰離子電池、超級電容、鋰硫電池和輕量化車身材料等多個領域。

2020年9月,廣汽集團牽頭,與廣汽資本有限公司、廣州巨灣投資合伙企業(有限合伙)、黃向東以及裴鋒,共同成立了廣州巨灣技研有限公司。其中,廣汽集團持有巨灣技研公司22.5213%的股權,廣汽資本持股26.48%。黃向東為巨灣技研公司的董事長,也是實際控制人。

關于石墨烯電池,其實石墨烯不是電池,只是電池的一個負極材料。

石墨烯在正極為三元鋰電池正極材料導電劑,在負極為“硅基鋰離子負極”導電劑,外加“一核雙殼”結構工藝的“硅基鋰離子負極”,則可以提升電池循環穩定性、結構密度與放電倍率性,但整體石墨烯含量不到10%。因此,“石墨烯電池”,準確地說是“摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池”。

面對不斷升級的質疑聲,1月18日,廣汽集團發布公告稱,石墨烯基超級快充電池與長續航硅負極電池是兩種不同的電池技術,8分鐘快充與1000公里續航是將用在兩種車型上。也就是說,廣汽推出的電池技術并非是之前坊間爭議的8分鐘快充能實現1000公里續航。

廣汽也表示,石墨烯基超級快充電池的普及有賴于國家超級快充相關標準的發布和高功率超充設備的建設進展;長續航硅負極電池的普及受電池總成本、消費者接受程度的影響,市場需求具有不確定性。

據悉,廣汽目前在跟國內的一家電池企業合作。上述內部人士透露石墨烯基電池對充電的電流有一定要求,需要更大的功率,確實能做到8分鐘去充滿80%,所以現在正在進行一些實車測試?!皩τ?月份量產,可能就以公布為主,可以確定的是,石墨烯技術在電池的負極當中確實能起到快充的作用?!?/p>

為解決成本高、快充樁布局難題,廣汽集團已有應對之策。

廣汽3DG石墨烯制備方法簡單、穩定、高效,得到的三維多級孔結構石墨烯能有效克服成本缺陷,生產制備成本可達常規制備方式的1/10。

目前,廣汽埃安“高功率超級快充樁”已現身廣州番禺。充電槍參數顯示電流600安、電壓1000伏,可計算出該充電樁的功率能達到600千瓦,是一般快充樁的6-10倍,是特斯拉V3超級充電樁的2.4倍,可滿足石墨烯基超級快充電池的需求。

石墨烯基電池項目只是廣汽投資版圖的冰山一角。有石墨烯快充“技能包”加成的巨灣技研,會逐步開拓其在超級快充電池、超級電容器、車身輕量化、燃料電池等領域的應用,繼續向新能源產業鏈上下游延伸。而廣汽與神秘電池企業聯手打造的石墨烯基電池,能否在國內動力電池領域掀起熱潮?尚需要市場的檢驗。

廣汽資本董事、總經理袁鋒向創業邦介紹了廣汽緊密圍繞新四化布局背后的三大邏輯:

第一是承擔廣汽集團的技術前哨站的位置和角色。汽車產業里量產的東西有很多,而黑科技的出現遠比量產更早。這個技術前哨站的職能,廣汽資本通過投資的方式、投資的角度,可以看得更早期一些,能夠把這些信息反饋回來。

第二是通過投資去支持新能源領域一些供應鏈的發展。新能源汽車銷量占汽車總銷量比例的提升,一定伴隨著一大批與新能源核心零部件相關的企業崛起。這些企業崛起之后,才能更好地支持整個中國新能源汽車產業的發展,很多供應商其實需要在產業、資金、投資等方方面面的支持,中航鋰電就是一個很典型的例子。

第三個投資邏輯是通過投資去彌補一些技術短板。未來智能化、網聯化更加重要,把軟件和生態通過投資的方式去部署,把原來的資源帶到被投企業,讓它有更好的發展,可以去融資,走資本化的道路等等。尤其是在轉型的過程中,企業缺失的東西就更加明顯,都可以通過投資去彌補。

寫在最后

毫無疑問,無論是廣汽的石墨烯基電池概念,還是智己的摻硅補鋰電池概念,亦或是蔚來打出的換電概念,新能源車的焦點都落在了動力電池。

如于清教所說,誰能抓住國內最好的電池產品,再加上電池的管理系統與電機的配合,就能做出像特斯拉那樣的電動汽車。特斯拉并沒有去炒作概念,而是把產品做到極致,國內恰恰缺乏這種腳踏實地做事的態度和做法。

在資本的盛宴下,車企急于拋出自家的概念,點燃資本市場的熱情。希望我們能看到的不只是車企發布會上的PPT,動力電池技術的更迭值得期待,但資本市場的喧囂同樣值得警醒。

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