被玩坏的石墨烯电池:广汽新电池技术陷争议 石墨烯基≠石墨烯

被玩坏的石墨烯电池:广汽新电池技术陷争议 石墨烯基≠石墨烯
2021年01月22日 09:07 品玩

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  “石墨烯电池”又一次成为舆论的热点。

  2021年1月15日,广汽埃安在微博上发布一副海报,预告其即将量产的全新动力电池科技,包括超级快充、超长续航和超级安全三项特性。

  超级快充是指,石墨烯基超级快充电池,最快8分钟可充电80%;超长续航是指,硅负极电池让NEDC续航(中国工信部测试新能源汽车里程所采用的标准)达1000公里;超级安全是指,电池安全性经过电池枪击实验。

  广汽新电池技术争议始末

  由于戳中了当下电动车充电慢和续航里程短的痛点,超级快充和超级续航两项特性受到极大关注。叠加“石墨烯”的概念后,1月15日广汽集团A股涨停收盘,港股收涨19.5%。

  但对于广汽的电池技术,也有很多质疑之声。欧阳明高院士1月16日在中国电动车百人会论坛上的发言,虽然没有明指广汽,但还是把外界对广汽的质疑推向了高潮。欧阳院士表示:“如果某一位说,(这个车)既能跑1000公里,又能几分钟充完电,而且还特别安全,成本还非常低,大家不用相信,因为是不可能的。”

  1月18日,在接受央视财经频道采访时,广汽埃安总经理古惠南,对外界质疑作出了回应:“如果一款电池把这些性能指标都达到了,那这款电池就已经是非常完美的技术了,显然现阶段还是不现实的。”

  言下之意,超级快充和超长续航,其实是两款电池不同的特性。

  古惠南表示:“石墨烯基的快充技术,会搭载在AIONV上,续航可以达到500km以上,实现了8分钟充满80%,预计9月份会投产。第二项技术是硅负极技术,将应用于AIONLX上,可实现1000km的续航。今年年底前会投产,同样成本也会增加。”

  同日晚间,广汽集团发布公告,表示石墨烯基超级快充电池的普及,有赖于国家超级快充相关标准的发布,和高功率超充设备的建设进展;长续航硅负极电池的普及,受成本、消费者接受程度影响,对经营业绩的影响具有不确定性。

  尽管广汽集团已经澄清“石墨烯基快充技术”和“硅负极技术”是两个不同的项目,但外界对其石墨烯基超级快充依然充满非议。

  其实,早在2019年11月,广汽就对外公开自主研发的基于三维结构石墨烯(3DG)材料的“超级快充电池”。

  2020年5月,广汽集团官方微信公众号发文称,“今年底,石墨烯电池量产研发工作终于从实验室走向实车,广汽新能源埃安车型将搭载相关技术成果”。

  对应到最近广汽发布的海报,其实是一直延续下来的宣传。只不过,广汽所发海报同时将1000公里超长续航囊括在内,让大多数读者误以为,广汽在一款电池上同时实现了石墨烯基超级快充和超长续航,才引发了如此之大的争议。

  那么问题就来到,广汽将其中一项电池技术冠以“石墨烯基”(注意不是石墨烯)之名,是真的研发出来了“石墨烯电池”,还是在蹭“石墨烯”概念炒作热点?

  一字之差:石墨烯基电池≠石墨烯电池

  其实,广汽不是第一家因为“石墨烯电池”而成为舆论中心的公司。

  本质上,石墨烯是一种由碳原子层构成的二维原子晶体,理论厚度为0.34纳米,具备导电性佳、强度高、韧性好、重量轻等特点,被称之为新时代的“超级材料”。而电池领域,是石墨烯具体应用的一个热门方向。

  2010年,英国两位物理学家因为从石墨薄片中剥离出石墨烯,而获得诺贝尔物理学奖。自此之后,任何关于这种材料的新闻,都会成为热点。

  2016年12月,在第57届日本电池大会上,华为中央研究院瓦特实验室宣布,在锂离子电池领域实现重大突破,推出业界首个高温长寿石墨烯基锂离子电池,引起了极大反响,一度被外界解读为华为研发出了“石墨烯电池”。

  2017年,三星获得了基于石墨烯的电池解决方案专利。2018年,三星展示了一种搭载“石墨烯球”技术的电池,宣称该技术能使电池容量增加45%,充电速度提升5倍,并且极大延长电池使用寿命。

  这些跟石墨烯电池相关的消息,每一条都能在舆论层面引起极大轰动。但实际上,他们所研发的,都不是真正的“石墨烯电池”,而是将石墨烯这种材料添加到锂电池中,以改善电池的散热或导电性能。

  教育部长江学者、天津大学化工学院教授杨全红,在接受科技日报采访时指出,如果命名为石墨烯电池,则石墨烯应该是主要的电极材料,但现在石墨烯类似添加剂,在电池中的主要作用是提高电极的导电性或者导热/散热特性,并不是电池正负极的活性材料。因此并不能将这样的电池命名为石墨烯电池,而将之称为“石墨烯基锂电池”则更准确。

  事实上,有些企业在命名时也足够谨慎。华为明确表示是在锂离子电池领域实现突破,推出的是“高温长寿石墨烯基锂离子电池”,而不是“石墨烯电池”。而三星石墨烯球电池技术的论文,标题是“用于快速充电和高体积能量密度的可充电锂电池的石墨烯球”,本质上仍是用石墨烯材料改善锂电池。

  但在传播过程中,原本的含义往往会被扭曲成“石墨烯电池”,一次又一次在舆论场掀起波浪。

  再看看广汽集团发布的海报,虽然写着“石墨烯基”,但没标明是锂电池。这多少能看出广汽的一点小心思,似乎有意引导读者往“石墨烯电池”方向联想,但又保留了解释空间。

  事实上,广汽在之前透露的一些消息中,曾明确表明过,这种电池技术是“石墨烯基锂电池”。

  2020年12月,广汽集团在上海证券交易所互动平台上解释石墨烯基电池的原理:将三维结构石墨烯作为添加剂,添加进电池的正负极,改善电池的充电性能。而据每日经济新闻报道,广汽集团董事长曾庆洪也曾透露,广汽集团是在811和622三元锂电池的基础上,通过增加1%~2%的石墨烯正负极材料,提高电池的充电速度、能量密度以及续航能力。同时,与常规动力电池相比,其石墨烯快充电池整体电芯成本高出5%~8%。

  广汽海报的不严谨、媒体在报道中简写成“石墨烯电池”、缺乏专业知识的公众推波助澜,一同塑造了又一场“石墨烯电池”闹剧。

  那么,真正的“石墨烯电池”离我们还有多远?答案是非常远。传统的锂电池一般采用金属锂盐做正极,石墨做负极。而真正的“石墨烯电池”,正极一般也是采用金属锂盐,负极采用纯石墨烯或石墨烯复合材料。

  石墨烯的成本非常高昂,以克为计价单位,纯度越高,价格越贵。按照2019年的市场行情,一些高纯度的石墨烯,最贵可以卖到5000元一克以上。而现在电池所用的导电碳和石墨,都是按吨卖的。至少目前来说,纯石墨烯电池完全不具有推向市场的条件。

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责任编辑:李思阳

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