5 月 13 日，廣汽集團新能源部門對外宣布，石墨烯電池量產研發工作將從實驗室走向實車，今年底將在廣汽新能源車系埃安部分車型上搭載相關石墨烯電池技術成果。

這也是繼比亞迪推出刀片電池之后，中國自主汽車品牌在電池領域關鍵性技術的又一次展示。

8 分鐘電池可充電至 85%

早在 2014 年，廣汽集團研發部門就開啟了對石墨烯技術的研發。經歷近 6 年探索，廣汽也逐步掌握了具有自主知識產權的三維結構石墨烯（3DG）材料的制備和應用技術。

2019 年 11 月，廣汽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。

據廣汽這次宣稱，石墨烯“超級快充電池”僅需 8 分鐘就可以將電池充電至 85%，如果最終數據如實，充電時間與傳統燃油車的加油時間相當，對新能源汽車電池也將是一場技術革命。

目前，世界范圍內新能源汽車領域搭載最多的是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池這兩種類型電池。

之所以新能源車價格比較昂貴，主要原因在于本身所使用電池比較昂貴，據統計，一輛新能源汽車電池大概可占到整車費用的 40%，一輛 20 萬的新能源汽車估計電池的價格在 7 萬到 8 萬。這也是近年來新能源汽車普遍比傳統內燃機汽車貴的原因。

同時，不管是磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池或多或少都會存在如下幾大使用缺點：

溫度過低的情況下，嚴重影響續航里程。

充放電使用壽命低，導致車輛后期使用成本大大提升。

上面講過電池成本高，雖然經過幾年發展磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池已經形成規模生產，制造成本已經大幅下降，但售價仍然偏高。

電池體積大、重，會占用車內大量空間，整車重量會相應增加，續航里程也會降低。

穩定性差，拿三元鋰電池舉例，三元鋰材料的化學反應尤其強烈，一旦氧分子釋放，在高溫作用下電解液迅速燃燒，會產生劇烈爆燃。

充電時間長，以特斯拉 model3 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。

基于現實存在問題，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，那么廣汽集團此次宣布將要推出的石墨烯電池“超級快充電池”是不是意義上的超級電池？

為何石墨烯電池生而被熱捧？

2004 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。如此不斷重復操作，石墨片會越來越薄，最后，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。

鑒于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。

石墨烯材料因具備超高強度、超強導電性、超輕等特性，被認為是提高電池充電速度、推動動力電池技術進步的重要材料。

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系在一起，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，進而電池的使用壽命也會被大大提高。

石墨烯電池又稱“純金”打造的電池，在鋰電池內添加石墨烯，生產成本極為昂貴，從已有數據可知石墨烯價格大約在2000 元左右/克，這樣售價現階段根本無法大規模普及應用，現在石墨烯電池僅用于航空航天這些不計成本行業。

目前，幾乎所有的新能源汽車石墨烯電池仍處于實驗階段，沒有一款量產車型搭載上路使用。

接近石墨烯電池量產的三星也無后續消息

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，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。

作為韓國涉及業務范圍最廣的三星集團，2017 年 11 月，據《韓國先驅報》披露，三星公司已開發出石墨烯電池技術，隨后三星對外證實確實在研發石墨烯球，并已成功申請專利，三星在當時還稱：基于石墨烯材料的電池容量比目前市面上的電池高出 45%，充電速度能提升到已有標準的 5 倍。

三星石墨烯球專利在當時被認為是足以引發電池革命創新，最有可能將石墨烯電池量產的企業，但時至今日也沒有更多關于三星石墨烯球量產報道。

菲斯克汽車，一度是最接近特斯拉的美國豪華電動汽車制造商。因創始人亨德里克·菲斯克堅持認為只有石墨烯電池才是菲斯克未來儲能電池，最后因石墨烯電池高昂成本和量產等問題，導致菲斯克汽車公司破產，2014 年被中國萬向集團以 1.492 億美元的收購價購得，萬向集團將菲斯克汽車公司更名為現在的卡瑪汽車。

從誕生至今，石墨烯應用在電池開發上已有十幾年歷史，以現有技術開發石墨烯，目前有兩個開發方向，一是導電劑，二是做電極嵌鋰材料。

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，由于只是在鋰電池加上石墨烯技術，其本質還是屬于鋰電池。至于廣汽集團石墨烯“超級快充電池”會不會同樣采用在電池內添加導電劑和用石墨烯作為電極嵌鋰材料，或者是其它新石墨烯電池技術，目前還沒有更多細節披露。

總結

相比芯片領域的高速發展，電池所需要的材料學領域發展速度遠遠比不了，甚至在電池技術上，許多人認為是停滯不前，革命性突破非常困難，從上個世紀鎳鎘電池僅突破到現有的鋰電池技術，簡單理解為電池僅增加一定的儲蓄電量。

按照國標規定最大電壓 750V，最大電流 250A，廣汽新電池 8 分鐘就可以將電池充電至 85%，以現有技術對電流控制技術要求無疑會非常苛刻。

這次廣汽集團對外宣布的石墨烯“超級快充電池”到底是用黑科技引發電池革命，還是又一場止步于量產，停留于實驗階段？到年底我們便能一探究竟。

總結

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