石墨烯品牌 攝影/電池百人會(huì) 于清教
8分鐘快充、1000公里續(xù)航,廣汽埃安即將發(fā)布的石墨烯基電池被輿論推向了風(fēng)口浪尖,究竟是動(dòng)力電池的技術(shù)革命,還是紙上談兵的PPT造車?
這不是一個(gè)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(nèi)外各大新聞媒體、論壇曾引起巨大轟動(dòng)。西方媒體報(bào)道稱,西班牙graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池,一次充電時(shí)間只需8分鐘,可行駛1000公里。它被石墨烯研究者稱作“超級(jí)電池”。
對(duì)此,國內(nèi)石墨烯專家也頗為震驚,除了向西班牙確認(rèn),也展開了技術(shù)討論。專家們普遍認(rèn)為,鋰電池儲(chǔ)能能力幾年提高5%都非常難,如此大幅度的提高更加不現(xiàn)實(shí),這是一則假消息。
此后,graphenano公司和科爾瓦多大學(xué)未能讓這個(gè)“超級(jí)電池”走出PPT,但他們絕不會(huì)想到,6年后,中國企業(yè)或?qū)⑼瓿伤麄兾淳沟氖聵I(yè)。
時(shí)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?yàn)檫@是不可能的。”中國科學(xué)院院士、中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽明高表示。
威馬汽車創(chuàng)始人沈暉則質(zhì)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(duì)社會(huì)絕對(duì)是個(gè)巨大的浪費(fèi)。
面對(duì)石墨烯基超級(jí)快充電池引發(fā)的爭(zhēng)議,廣汽內(nèi)部人士對(duì)創(chuàng)業(yè)邦記者表示:“這里有一個(gè)誤讀,石墨烯電池8分鐘快充與續(xù)航1000公里,其實(shí)是兩件事。石墨烯基電池可以達(dá)到8分鐘快充,正在做測(cè)試,這是第一件事。另外,廣汽還有一款動(dòng)力電池是跟其他企業(yè)合作的,這款電池的電量能達(dá)到150多度電,能跑1000公里,這是另外一件事。”
在廣汽講述的“超級(jí)電池”故事里,在8分鐘快充和續(xù)航1000公里背后,似乎另有隱情。而一家專注于超級(jí)快充電池技術(shù)的創(chuàng)新公司,也在悄悄崛起……
我們發(fā)現(xiàn),每一個(gè)故事背后,往往還有另一個(gè)故事——
爭(zhēng)議石墨烯,高成本、快充樁布局是難題
噱頭與實(shí)干之間,往往只有一線之隔。
2021年1月15日,廣汽埃安發(fā)布的一則關(guān)于全新動(dòng)力電池科技的海報(bào)顯示,其石墨烯基超級(jí)快充電池經(jīng)過了電池槍擊實(shí)驗(yàn),搭載石墨烯基超級(jí)快充電池的車型8分鐘可充電80%,NEDC標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航里程達(dá)到1000公里,并強(qiáng)調(diào)“不用等到明年”、“即將量產(chǎn)搭載”。
該消息一出,1月15日,A股廣汽集團(tuán)尾盤直接拉升至漲停,報(bào)收12.52元/股。
港股廣汽集團(tuán)報(bào)收9.38港元/股,大幅收漲近20%。
1月16日,廣汽集團(tuán)黨委書記、董事長(zhǎng)曾慶洪在2021電動(dòng)汽車百人會(huì)上表示,廣汽石墨烯基超級(jí)快充電池目前已進(jìn)入實(shí)車量產(chǎn)測(cè)試階段,首款搭載車型為AION V,目前正在黑河做冬季試驗(yàn),初定今年9月可以批量生產(chǎn)。
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?yàn)檫@是不可能的?!?/strong>1月16日,同樣是在2021中國電動(dòng)汽車百人會(huì)上,中國科學(xué)院院士、中國電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽明高表示。
廣汽埃安總經(jīng)理古惠南回應(yīng)稱:“大家不要錯(cuò)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(shù)與運(yùn)營推廣是兩個(gè)問題,大家還是要科學(xué)地對(duì)待技術(shù)的進(jìn)步。”
古惠南表示,因?yàn)槭┗?jí)快充電池具備6C快充能力,整體電芯成本與目前市場(chǎng)常規(guī)動(dòng)力電池成本相比高5%-8%,而且目前批量小,所以成本肯定會(huì)高。
彭博新能源(BNEF)統(tǒng)計(jì)顯示,2020 年動(dòng)力電池系統(tǒng)價(jià)格已降至135美元/kWh。以國產(chǎn)特斯拉model 3長(zhǎng)續(xù)航版為例,其動(dòng)力電池容量為71kWh,電池成本約為10395美元。而石墨烯基超級(jí)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(jù)電動(dòng)汽車成本的三分之一,整體車價(jià)也將隨之上漲。
“我跟業(yè)內(nèi)專家交流過,石墨烯基超級(jí)快充電池具備批量生產(chǎn)的條件,但不具備大規(guī)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(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)、電池百人會(huì)理事長(zhǎng)于清教在接受創(chuàng)業(yè)邦記者采訪時(shí)表示。
目前,國內(nèi)在石墨烯基超級(jí)快充電池的快充樁布局方面,存在較大難度。
中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)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(dá)到115千瓦以上,很多新建公共充電樁都在120千瓦以上。
當(dāng)前,120千瓦的充電功率還無法滿足石墨烯基超級(jí)快充電池的充電功率需求。為了實(shí)現(xiàn)8分鐘充電80%的目標(biāo),石墨烯基超級(jí)快充電池的快充樁功率需達(dá)到600千瓦的充電功率。
此外,對(duì)于廣汽宣稱的1000公里續(xù)航,僅是NEDC續(xù)航,并非實(shí)際續(xù)航?!熬拖窆呕菽纤f的,理論上可以實(shí)現(xiàn)?!庇谇褰陶f。以特斯拉model 3長(zhǎng)續(xù)航版為例,其電池能量密度為161wh/kg,而廣汽基于硅基復(fù)合型負(fù)極材料技術(shù)的“摻雜石墨烯的鋰電池”,有望將能量密度提升到280wh/kg,即實(shí)現(xiàn)了57%的能量密度提升。參照160wh/kg能量密度所對(duì)應(yīng)的600公里NEDC續(xù)航,廣汽“摻雜石墨烯的鋰電池”或?qū)?shí)現(xiàn)1000公里NEDC續(xù)航。但真實(shí)續(xù)航往往還需要打上6到7折。
盡管1000公里的NEDC續(xù)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(yùn)。廣汽為何急于在2021年元月,發(fā)布這樣一項(xiàng)距離量產(chǎn)仍有較長(zhǎng)時(shí)間的動(dòng)力電池技術(shù)?
真鋰研究總裁墨柯分析,廣汽的石墨烯基電池技術(shù)已經(jīng)炒幾次了,有價(jià)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(dòng)石墨烯技術(shù)的研發(fā)。2019年11月,廣汽集團(tuán)自主研發(fā)的基于三維結(jié)構(gòu)石墨烯(3DG)材料的“超級(jí)快充電池”正式對(duì)外公布。
“在電動(dòng)化浪潮之下,傳統(tǒng)車企傾力打造的新能源汽車品牌,總是與新技術(shù)分不開。石墨烯基超級(jí)快充電池的推出,在現(xiàn)階段更多是因?yàn)槠放菩麄鞯男枰?。?/strong>于清教告訴創(chuàng)業(yè)邦。
進(jìn)入2021年后,NEDC續(xù)航可達(dá)1000公里的電池先后登場(chǎng)。
蔚來汽車的李斌在1月9日的NIO DAY上發(fā)布了搭載“150kWh固態(tài)電池”的ET7,并聲稱能跑1000km,但量產(chǎn)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(chǎn)新車具備續(xù)航超過1000km性能,并且通過“摻硅補(bǔ)鋰”電芯技術(shù)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)20萬公里零衰減表現(xiàn),不過受軸距限制,智己汽車首款量產(chǎn)電動(dòng)車今年年底上市時(shí)暫無搭載這種電池包的計(jì)劃。
換句話說,造車新勢(shì)力們爭(zhēng)相推出的1000公里續(xù)航電池技術(shù),雖能減少消費(fèi)者的里程焦慮,但距離量產(chǎn)尚需時(shí)日,更多的效果是點(diǎn)燃了資本市場(chǎng)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(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),都將是新能源汽車的主要?jiǎng)恿Γ囯姵丶夹g(shù)仍有較大的提升空間,任何一種單一的技術(shù)都不能代表動(dòng)力電池的未來。
兩款動(dòng)力電池、一家公司浮出水面
廣汽的石墨烯項(xiàng)目與廣汽研究院第一任院長(zhǎng)黃向東創(chuàng)辦的巨灣技研有關(guān)。據(jù)悉,他早期在廣汽研究院就發(fā)現(xiàn),把石墨烯作為負(fù)極材料,加一到兩個(gè)百分比到電池當(dāng)中去,就能夠很好地改善充電速度。
作為鋰電池負(fù)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(dǎo)電、導(dǎo)熱效應(yīng)等而備受儲(chǔ)能領(lǐng)域的關(guān)注,其復(fù)合材料用作鋰電池負(fù)極材料顯著提升了鋰電池的電化學(xué)性能。
黃向東于2004年加入廣汽集團(tuán),擔(dān)任集團(tuán)總工程師,次年5月出任廣汽集團(tuán)副總經(jīng)理。2016年,黃向東從廣汽集團(tuán)退休。
2019年,黃向東加盟恒大汽車,擔(dān)任整車研究院院長(zhǎng)。2020年5月,黃向東已從恒大汽車離職。
充電速度對(duì)于電動(dòng)汽車以后的發(fā)展很重要,黃向東認(rèn)為有機(jī)會(huì)利用這項(xiàng)快充技術(shù),做成一家對(duì)電池行業(yè)比較有影響力的企業(yè)。后來他從恒大辭職后,專職去做巨灣技研。
事實(shí)上,從2014年開始,廣汽集團(tuán)就開始研究石墨烯的大規(guī)模制備,目前已具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3DG石墨烯制備技術(shù),并且還將石墨烯材料應(yīng)用在快充鋰離子電池、超級(jí)電容、鋰硫電池和輕量化車身材料等多個(gè)領(lǐng)域。
2020年9月,廣汽集團(tuán)牽頭,與廣汽資本有限公司、廣州巨灣投資合伙企業(yè)(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(tuán)持有巨灣技研公司22.5213%的股權(quán),廣汽資本持股26.48%。黃向東為巨灣技研公司的董事長(zhǎng),也是實(shí)際控制人。
關(guān)于石墨烯電池,其實(shí)石墨烯不是電池,只是電池的一個(gè)負(fù)極材料。
石墨烯在正極為三元鋰電池正極材料導(dǎo)電劑,在負(fù)極為“硅基鋰離子負(fù)極”導(dǎo)電劑,外加“一核雙殼”結(jié)構(gòu)工藝的“硅基鋰離子負(fù)極”,則可以提升電池循環(huán)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)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(zhǔn)確地說是“摻雜石墨烯的硅基負(fù)極鋰電池”。
面對(duì)不斷升級(jí)的質(zhì)疑聲,1月18日,廣汽集團(tuán)發(fā)布公告稱,石墨烯基超級(jí)快充電池與長(zhǎng)續(xù)航硅負(fù)極電池是兩種不同的電池技術(shù),8分鐘快充與1000公里續(xù)航是將用在兩種車型上。也就是說,廣汽推出的電池技術(shù)并非是之前坊間爭(zhēng)議的8分鐘快充能實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)航。
廣汽也表示,石墨烯基超級(jí)快充電池的普及有賴于國家超級(jí)快充相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和高功率超充設(shè)備的建設(shè)進(jìn)展;長(zhǎng)續(xù)航硅負(fù)極電池的普及受電池總成本、消費(fèi)者接受程度的影響,市場(chǎng)需求具有不確定性。
據(jù)悉,廣汽目前在跟國內(nèi)的一家電池企業(yè)合作。上述內(nèi)部人士透露石墨烯基電池對(duì)充電的電流有一定要求,需要更大的功率,確實(shí)能做到8分鐘去充滿80%,所以現(xiàn)在正在進(jìn)行一些實(shí)車測(cè)試?!皩?duì)于9月份量產(chǎn),可能就以公布為主,可以確定的是,石墨烯技術(shù)在電池的負(fù)極當(dāng)中確實(shí)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(tuán)已有應(yīng)對(duì)之策。
廣汽3DG石墨烯制備方法簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、高效,得到的三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)石墨烯能有效克服成本缺陷,生產(chǎn)制備成本可達(dá)常規(guī)制備方式的1/10。
目前,廣汽埃安“高功率超級(jí)快充樁”已現(xiàn)身廣州番禺。充電槍參數(shù)顯示電流600安、電壓1000伏,可計(jì)算出該充電樁的功率能達(dá)到600千瓦,是一般快充樁的6-10倍,是特斯拉V3超級(jí)充電樁的2.4倍,可滿足石墨烯基超級(jí)快充電池的需求。
石墨烯基電池項(xiàng)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(huì)逐步開拓其在超級(jí)快充電池、超級(jí)電容器、車身輕量化、燃料電池等領(lǐng)域的應(yīng)用,繼續(xù)向新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸。而廣汽與神秘電池企業(yè)聯(lián)手打造的石墨烯基電池,能否在國內(nèi)動(dòng)力電池領(lǐng)域掀起熱潮?尚需要市場(chǎng)的檢驗(yàn)。
廣汽資本董事、總經(jīng)理袁鋒向創(chuàng)業(yè)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(dān)廣汽集團(tuán)的技術(shù)前哨站的位置和角色。汽車產(chǎn)業(yè)里量產(chǎn)的東西有很多,而黑科技的出現(xiàn)遠(yuǎn)比量產(chǎn)更早。這個(gè)技術(shù)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(lǐng)域一些供應(yīng)鏈的發(fā)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(guān)的企業(yè)崛起。這些企業(yè)崛起之后,才能更好地支持整個(gè)中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,很多供應(yīng)商其實(shí)需要在產(chǎn)業(yè)、資金、投資等方方面面的支持,中航鋰電就是一個(gè)很典型的例子。
第三個(gè)投資邏輯是通過投資去彌補(bǔ)一些技術(shù)短板。未來智能化、網(wǎng)聯(lián)化更加重要,把軟件和生態(tài)通過投資的方式去部署,把原來的資源帶到被投企業(yè),讓它有更好的發(fā)展,可以去融資,走資本化的道路等等。尤其是在轉(zhuǎn)型的過程中,企業(yè)缺失的東西就更加明顯,都可以通過投資去彌補(bǔ)。
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(bǔ)鋰電池概念,亦或是蔚來打出的換電概念,新能源車的焦點(diǎn)都落在了動(dòng)力電池。
如于清教所說,誰能抓住國內(nèi)最好的電池產(chǎn)品,再加上電池的管理系統(tǒng)與電機(jī)的配合,就能做出像特斯拉那樣的電動(dòng)汽車。特斯拉并沒有去炒作概念,而是把產(chǎn)品做到極致,國內(nèi)恰恰缺乏這種腳踏實(shí)地做事的態(tài)度和做法。
在資本的盛宴下,車企急于拋出自家的概念,點(diǎn)燃資本市場(chǎng)的熱情。希望我們能看到的不只是車企發(fā)布會(huì)上的PPT,動(dòng)力電池技術(shù)的更迭值得期待,但資本市場(chǎng)的喧囂同樣值得警醒。