充电8分钟,续航1000km?广汽石墨烯电池引热议,专家称“并非真正的石墨烯电池”,广汽埃安如此回应

    每日经济新闻 2021-01-18 20:30

    每经记者 孙磊    每经编辑 裴健如 李净翰    

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    日前,多位业内大佬疑似“隔空对话”,不仅将动力电池行业彻底点燃,更是将有关“石墨烯电池”的讨论推至高潮。

     

    1月16日,广州汽车集团股份有限公司(以下简称广汽集团)党委书记、董事长曾庆洪宣布,广汽集团的石墨烯快充电池具备6C快充能力,结合高功率超充设备,最快8分钟就能充电至80%,结合硅负极材料,能量密度可提高到280Wh/kg左右,寿命大于1600循环,车辆续航里程可达到1000km。

     

    就在同一天,中国电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高却表示:“如果有人说,(他的电动车)既能跑1000公里,又能几分钟充完电,而且还特别的安全,成本还非常低。大家不用相信,因为这是不可能的。”

     

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    中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高(图片来源:官方供图)

     

    对此,广汽埃安新能源汽车有限公司总经理古惠南于1月17日举办的中国电动汽车百人会论坛(2021)上回应称:“欧阳院士的原话是既能跑1000公里,又能快充,还要便宜、安全,这是不可能的,大家忘了便宜(这个因素)。

     

    与此同时,古惠南再次强调,广汽埃安将在2021年推出快充技术和石墨烯电池,其将具备续航1000公里电池在8分钟内充满的能力。但古惠南也表示,虽然电池可以承受8分钟充满1000公里,但仍要如储能设备等配套设施问题。

     

    “从应用技术来说,如果电动车续航里程达到1000公里,显然目前300千瓦的充电桩8分钟不够(充满电),可能就要充几十分钟。但如果有更大功率的充电桩,一样可以8分钟(充满电),这个指的是技术和推广两个逻辑,不要把技术突破和商业推广混为一谈。”古惠南说。

     

    受此消息影响,继1月15日盘中涨停后,1月18日,广汽集团A股(601238.SH)股价持续拉升,截至当日收盘,股价上涨5.43%,报13.2元,总市值1366亿元。

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    制图:每日经济新闻

     

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    石墨烯+锂电池≠石墨烯电池?

     

    面对“8分钟充电,可行驶1000公里的石墨烯电池”引起的热议,广汽埃安官方于1月17日发布了《关于近期广汽埃安全新动力电池技术的说明》(以下简称《说明》)称,通过在电池材料中加入石墨烯添加剂,大幅提升电池充电效率和散热性能,电池本身可以实现8分钟充电80%,这项技术已经实现了突破。同时为了解决石墨烯产业化最大的成本问题,广汽研发团队通过研发独有三维结构石墨烯(3DG)制备技术,具有独立的自主知识产权,实现了石墨烯制备成本下降90%以上,总体电芯成本仅比常规电芯成本略高5%~8%,大幅提升性价比。

     

    不过,《说明》中也提到,在实际商业推广中,目前大功率充电设备是瓶颈,为此广汽的研发团队不仅在研发石墨烯基超级快充电池,同时也在研发超级快充设备,年内也将同步发布。

     

    “广汽埃安即将推出的石墨烯基超级快充电池正极材料是石墨烯,负极是硅材料,石墨烯主要解决快充,硅材料实现长续航,两项技术可以兼顾,只是要考虑运营推广的成本和节奏。” 古惠南说。

     

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    广汽埃安总经理古惠南(图片来源:官方供图)

     

    据广汽埃安方面透露,石墨烯基超级快充电池预计9月将量产,将被率先搭载至广汽埃安AION V车型,新车续航里程可达500~600公里;1000公里续航硅负极新型电池则将于今年第四季度量产,首款搭载该电池的车型是广汽埃安AION LX;而搭载了通过枪击实验的安全电池,将会在今年3月推出的AION Y上率先搭载。

     

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    图片来源:广汽埃安官微

     

    虽然广汽埃安已对外公布量产时间表,但有观点认为,广汽集团石墨烯快充电池中的石墨烯,扮演的或是添加剂的角色,该电池能否使车辆实现1000km续航有待验证。

     

    据了解,石墨烯应用在电池上,主要有两个方向:一是做导电剂,二是做电极嵌锂材料。“无论是石墨烯在电池中作为主材料还是添加剂,都可以改善电池导电性能。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,企业勉强能接受其成本。”云杉智慧总裁徐征鹏认为,当下,市场上尚未出现真正意义上的石墨烯电池。

     

    “石墨烯因其独特的物理化学性质,已经在锂电池中展示出巨大的应用潜力。但是,作为一种碳纳米材料,石墨烯之于锂电池并未超出目前常用碳材料的作用范畴。锂电池核心储能机理也并未因石墨烯的加入而改变,因此将添加了石墨烯的锂电池称为石墨烯电池并不恰当。”天津大学化工学院教授杨全红在接受《科技日报》采访时说。

     

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    2025年有望达到千亿市场规模

     

    公开资料显示,石墨烯是一种由碳原子排列构成的单层四维蜂窝状晶格结构新型纳米材料,也是其他维度石墨材料的基本构建模块,如富勒烯、碳纳米管、石墨、金刚石等。石墨烯具有优良的电子传导性能、热性能以及较高的比表面积,在新能源、化工、电子信息、生物医药等领域拥有巨大的应用前景,被称作“21世纪的新材料之王”。

     

    值得一提的是,2017年,工信部制定《十三五材料领域科技创新专项规划》,将石墨烯材料技术划为重点发展领域。此后,石墨烯因具备超轻、超高强度、超强导电性等特性,被认为是提高电池充电速度、推动动力电池技术进步的重要技术。

     

    中科院重庆绿色智能技术研究院相关研究人员表示,由于石墨烯拥有超乎想象的导电能力,石墨烯电池概念成为突破电池技术瓶颈的“救命稻草”。而石墨烯作为动力电池的工业化方案一旦可行,电动汽车充电慢、续航里程不足以及安全性方面的痛点将迎刃而解。

     

    前瞻产业研究院报告认为,目前中国石墨烯行业正处于市场导入期,产品尚未成熟,行业利润率较低,但市场增长率较高。预计石墨烯产业2021年进入快速成长期,市场规模可达200亿元,2025年有望达到1000亿元,占世界市场规模超过一半。

     

    不过,需要注意的是,当前石墨烯的成本十分高昂,对制造工艺的要求也非常苛刻,同时石墨烯电池的制作工艺也仍然不够成熟。有业内专家认为,石墨烯电池目前仅处于实验室阶段,尚未达到量产条件,商业化非常困难。

     

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    动力电池技术和产业大有可为

     

    事实上,继蔚来固态电池和宁德时代发布“掺硅补锂”电池之后,“1000公里续航里程”已成为业内关注焦点。除广汽埃安外,1月13日,智己汽车宣布旗下首款车型与宁德时代开展合作,搭载“掺硅补锂”电池,最大续航里程将超过1000公里;1月9日,蔚来推出150kWh固态电池,搭载这款固态电池后,蔚来ET7续航里程将突破1000公里。

     

    值得注意的是,在技术方案上,包括蔚来汽车、智己汽车和广汽埃安均提到了硅负极及相似的补锂工艺,结合此前特斯拉“4680电池”导入硅负极,国轩210Wh/Kg LFP电芯首次成功应用硅负极,并将预锂化技术实现产业化落地等信息,有观点认为,“掺硅”以及“预锂化”技术或将步入大规模应用阶段。

      

    全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树认为,从2020年下半年开始,新能源汽车市场开始呈现高增长的特征,拉动动力电池产业链高增长,行业景气度提升。随着新能源汽车行业全球化竞争趋势凸显,动力电池产业链将重构,国内企业通过持续技术创新向上突围。

     

    “当前中国动力电池技术创新模式从政策主导向市场主导转型,由行业政治运作向公司商业运作转化。”中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高认为,电池系统结构大创新,辅以电池单体材料小改进,成为近年来中国电池技术创新的鲜明特征。

     

    如,宁德时代的CTP(Cell To Pack)技术、比亚迪的刀片电池和国轩高科的J2M(卷芯到模组)技术均属于动力电池系统结构创新范畴。而更加激进的MIV(模组到车)、CTV(电芯到车)等底盘电池概念还需要进一步研究。材料体系方面,国内动力电池出现了低钴、添硅补锂、半固态等技术。

     

    有机构预测称,全球动力电池市场到2030年会从2018年的100亿GWh增加到2900亿GWh,大概增长近30倍。“我估计动力电池在中国市场未来10年要增长10倍,到2035年增长20倍也是有可能的。所以,电池技术和产业未来将大有可为。”欧阳明高说。

    (本文仅供参考,不构成投资建议,据此操作风险自担)

     

    记者|孙磊 辑|裴健如 李净翰 杜恒峰

    校对|夏志坚

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    来源:NBD汽车(微信号:NBD-AUTO)

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