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解读广汽石墨烯基电池与硅负极电池:看争议,更需看技术

2021年01月20日 16:24:01
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“1千公里续航”,别说是电动车,在燃油车领域都是一道分水岭。

在我的印象里,能够实现超1000公里理论续航的燃油车,其实也就只有屈指可数的几款混动车型。而且注意,这是理论续航。换言之——哪怕驾驶着这些节油著称的车型,想要达到1000公里续航,还需要出色的驾驶习惯和理想的路面情况。

而大部分常规家用车,不论是涡轮增压还是自然吸气,也不论是双离合还是CVT,日常使用的续航里程普遍都只是在大几百公里左右。但是,偏偏就是这样一个燃油车都难以迈过的“1000公里续航”坎,近日在新能源领域却引起了极高的关注度。

1月9日,蔚来亮相旗下首款轿车ET7,并表示其固态电池版本将拥有1000公里续航;1月13日,智己汽车首款车型正是发布,官方表示续航有望达到1000公里;而在近日,广汽集团也正式宣布,将发布两种全新电池技术,分别实现超快充以及1000公里超长续航的特点。

相较前两者,广汽集团的这一大招无疑更让人惊喜。但同时,争议点也就出现在这里。

争议的起源

要了解问题,首先要清楚争议的起源。

1月15日,广汽集团正式宣布石墨烯基电池、硅负极电池将在今年量产,分别实现1000公里续航和8分钟充80%的电量。不过就在隔天,中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高就表示:以目前的技术来讲,一个车能够跑1000公里、几分钟充满电、且安全和成本低,那一定是骗人。

两个“截然不同”的说法,也就导致了第一个争议点的产生。但知行君细究之下却发现,两个“截然不同”的说法,实则又是没有不同。关键,就在于大家的理解上。

正如前文所述,两个电池以及两个技术亮点,都是分别的关系。在欧阳明高院士说了这番话之后,广汽便立即发布了《关于相关技术的说明公告》,其中明确表示——石墨烯基电池与硅负极电池是两种不同的技术,对应的亮点也是有所区分的,前者解决充电时间,后者解决续航里程。

事实上,早在2020年广汽集团就已经亮相了石墨烯基电池的技术理念,并表示8分钟能够充电80%。彼时,广汽集团在硅负极电池发布之前,其实也并没有提及到任何关于1000公里等续航概念。如此一来就足以表明,欧阳明高院士的观点并没有问题,而广汽集团的两大电池技术亮点也完全合情合理。

从技术,看事情

合情合理,并非就代表惊艳。

那么解决了第一个争议点后,广汽集团的两大电池技术到底还能否给到人惊喜?这时,我们更需要从技术层面看待,看看石墨烯基电池与硅负极电池还能否给到我们,在发布时的技术惊喜。

1,石墨烯基电池,非石墨烯电池

首先,我们来看看石墨烯基电池。而这也就是广汽集团发布电池的另一个争议点。

争议就在于,广汽集团真的实现了石墨烯电池的量产?因为石墨烯量产十分困难,受限于成本等因素,此前多家研发石墨烯电池的厂家都难以让其走出PPT。而在广汽集团上,这个答案同样是否定的。实际上从2020年亮相到近日的宣布,广汽集团都并非表示其是石墨烯电池,而是将其命名为石墨烯基电池。

命名的不同,其实就意味着两者是有着很大的区别。前者用于正极,后者主要通过石墨烯与硅的结合,以石墨烯作为新的硅晶负极材料,并且在正极也加入了石墨烯材料作为导电剂。因此广汽集团也表示,不论是石墨烯基电池还是硅负极电池,都是基于锂电池打造。

不过这并不影响石墨烯所带来的巨大的优势。从定义来说,石墨烯是指从石墨材料剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。在实际中10层以内的石墨结构都可称为石墨烯。

因此正是得益于石墨烯特殊的结构,让石墨烯拥有巨大的优势,例如是十倍于商用硅胶的高载流子迁移率,例如是二倍于目前已知最高迁移率的锑化铟材料,例如是最好的导电体,电阻率仅是10-6Ω·cm。同时还有薄、高硬度等等优势。不过同时,哪怕只是以结合材料作为负极材料,石墨烯的量产难度依然非常高。

而广汽集团的惊喜之处,就是在于这里。

据广汽埃安介绍,其对石墨烯基电池的研发早已从2014年就开始,到2020年5月就已经完成了超级快充电池的测试工作。而据广汽埃安总经理古惠南表示,通过石墨烯材料的加入,让快充速度达到了6C级别,即六分之一小时就能充满电。要知道,现时的快充速度仅是1.3C-2C。真正实现了“8分钟充80%的电量”。

而且通过了史上最严苛的安全测试——电池枪击实验,以及成本也比常规锂电池的成本高出5%-8%。更重要的是,其将在今年9月实现批量生产,真正在看得见不久,带来巨大跃升的电池使用体验。哪怕放到整个行业,来自广汽的石墨烯基电池,都足以称得上惊喜。

2,一千续航的最佳伙伴,硅负极电池

至于能够实现一千续航的关键,其实就是硅负极电池了。

与石墨烯相似,硅材料同样是一种优势众多,而且暂时同样罕见用于新能源汽车行业的新生材料。据了解,硅材料的质量比容量最高可以达到4200mAh/g,远大于电池常见的碳材料的372mAh/g,是现在已知用于负极材料中理论比容度量最高的材料。

所以如此特性。也就造就了广汽集团的硅负极电池的一千公里NEDC续航成为了可能,拥有着比燃油车更加彪悍的使用续航。

同时,硅材料对环境更友好,成本更加低。更重要的是,据广汽埃安表示,续航达到1000公里的硅负极电池也将会在年内实现量产,同样,在看得见的将来,带来了惊喜的电池技术。

广汽集团的优势

到这里,可能会有读者质疑,那么相比起一众的新势力或者是其他外国企业,广汽集团的优势到底在哪里?

知行君认为,第一个看得见的优势,那就是各种黑科技的量产时间。事实上不论是蔚来还是智己的1000公里续航车型,都需要在明年甚至是更迟才能退出,而据广汽集团介绍,不论是实现超快充电速度的石墨烯基电池,亦或是实现超长续航的硅负极电池,都能够在今年量产,甚至石墨烯基电池即将就在9月份正式量产。

第二个优势,则是在于制造实力以及研发实力上的优势。作为一个耕耘国内市场多年的自主企业,广汽的技术口碑早已积累深厚。例如上述的石墨烯基电池以及硅负极电池,就是出自广汽埃安旗下的一个独立研发部分,据介绍,该部门是广汽集团为专门研发电动车技术而设立的,并早已设立多年。

那么基于广汽集团的强大技术积累,我们不妨再想一层,到底有无可能快充与长续航都同时实现呢?对此,知行君却是持乐观心态的。

一方面,源自石墨烯基电池的率先量产。事实上从石墨烯基电池的量产上,我们就已经看到广汽集团对石墨烯材料在工艺、应用以及技术上的巨大突破,所以随着技术的下放和成本的下降,石墨烯基电池是有机会与硅负极电池技术融合,达到同时兼并。起码在今年,广汽集团将同时分别实现“超级快充”与“超长续航”。这无疑是一个强有力的开端。

另一方面,知行君始终认为——续航源自电池的突破,快充则需要充电设备与电池的同时进步。事实上据广汽埃安介绍,其正在建设自己的高功率超级充电站,功率将达到600kW,是现时特斯拉V3超级充电站的两倍有余。所以当电池材料的完善与充电桩的完善,同样让我们看到了快充与长续航的希望。

如此,其实也是广汽相较一系列新势力品牌的技术优势。而种种,也更能看到广汽集团技术的强势之处。

知行有话说

到最后,我们不妨再上升至另一个层面。试问各位新能源车主一句,使用新能源汽车的最大痛点到底是什么?是驾驶体验?是操控?是舒适性?显然都并不是,而真正痛点其实就在于“续航焦虑”。

相较于传统燃油车,其实我们并不难发现续航焦虑的起源,一个是充电时间,一个就是续航里程,再一个就是充电桩的普及。而不论是石墨烯基电池,还是硅负极电池,又或是充电桩的研发,我们都看到了广汽集团的用意——其并非针对任何一款车,而是整个新能源趋势的发展。

从行业看技术,才真正看到技术的重要性。盯着争议,反而最没有意义。

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