鉅大LARGE | 點擊量：1308次 | 2020年07月16日
石墨烯電池能“澆滅”電動汽車的火嗎？
全球能源危機不斷加深、石油資源日趨枯竭、大氣污染、全球氣候變暖等災害的加劇，都免不了燃油汽車的"功勞"，藍天成為一種奢望。2019年我國的石油進口量再度成為全球最高，石油對外依賴度（進口石油除以石油總消費量）上升為72%。在環境保護和石油需求量巨大的背景下，節能減排被車企死死盯住，新能源汽車也就不期而遇。
早在2010年，我國就將新能源汽車產業納入了戰略性新興產業，以國家戰略的形式為新能源汽車"正名"，也在政策上給國內自主新能源汽車品牌大力的支持，使得新能源汽車行業在短期之內取得了較突出的成就，然而隨著近年來多起電動汽車自燃事故的出現，安全性成為電動汽車的一道坎。
電動汽車自燃可以歸結為兩類，一類為車輛電子元件故障引發，一類為電池故障引發，其中第二類引發自燃情況較多。目前，市場上電動汽車大多使用磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池為動力。這兩種電池的最大區別是耐高溫性，這是由他們本身的化學性質所決定的。磷酸鐵鋰晶體中的P-O鍵分解溫度為700-800攝氏度，即使遇到碰撞、針刺等情況也不會產生劇烈燃燒。三元鋰電池相比較而言就遜色得多，其內部物質溫度達到250-300攝氏度就會發生分解，三元鋰電池中還存在可燃的電解液和碳材料，會進一步加劇分解發生爆炸自燃。由于磷酸鐵鋰電池耐高溫的特性，其電動汽車行業始終占據主導地位，不過2016年以后，三元鋰電池開始反超，持續到目前，三元鋰電池占據大部分江山。
三元鋰電池的安全性不如磷酸鐵鋰電池，之所以能夠主導電動汽車市場是因為它的能量密度比磷酸鐵鋰電池更高，根據比克電池提供的資料來看，18650電池（鋰離子電池鼻祖）的三元鋰電池能量密度達到了232Wh/kg，磷酸鐵鋰電池始終在170-190Wh/kg，且三元鋰電池加之體積小、質量輕帶來的空間性和續航能力是磷酸鐵鋰電池無法比擬的。除安全性外，續航能力應該是我們的第二關注對象了，眾所周知，在冬天低溫的環境下，電動車電池續航能力明顯下降（家里有電車的都懂），磷酸鐵鋰電池在零下20攝氏度時電池容量下降了46%，三元鋰電池只下降了30%，正所謂"高溫不行低溫行"。
我國兩大動力電池供應商，寧德時代和比亞迪一直都在明爭暗斗。在2016年之前，比亞迪一直居主導地位，2017年至今，寧德時代厚積薄發，如今市值相當于兩個比亞迪。近期比亞迪也毫不示弱，高調推出"刀片電池"發起反攻信號。取名"刀片電池"，是因為這款電池的外形與傳統方形電池相比，整個電池就像是一個扁平的長條刀片，最長可達2500mm，是普通磷酸鐵鋰電池的10倍以上，可極大提高電芯的成組效率，同時體積比和能量密度比也都提升50%。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在比亞迪"刀片電池，出鞘安天下"發布會上，比亞迪董事長兼總裁王傳福表示刀片電池的續航能力可達600公里，使用壽命為120萬公里，同時在發布會上發布了一段比較刀片電池、三元鋰電池以及傳統磷酸鐵鋰電池的針刺測試視頻。測試顯示，當溫度達到500℃，三元鋰電池會出現爆燃現象，傳統磷酸鐵鋰電池雖無明火但因高溫冒煙，刀片電池無一變化，表面溫度只有60℃。
說這段視頻是發起反攻的號角一點也不為過，視頻播出后，寧德時代和比亞迪的口水戰就沒斷過。通過發布會的介紹，刀片電池無論是續航安全性還是使用壽命都很不錯，不過目前還沒有出現搭載刀片電池的汽車出現證實，大家需要耐心等待一段時間，搭載刀片電池的汽車問世之后，一切都可見分曉。
比亞迪推出刀片電池后，廣汽對外宣布石墨烯電池量產研發將從實驗室走向實體車。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，具備超強導電性、超輕等特性。石墨烯與新能源電池汽車緊密聯系在一起，在許多充電實驗中，石墨烯電池可把數小時充電時間壓縮到幾分鐘。現在市面上所說的石墨烯電池都是在傳統電池基礎上加入石墨烯。在鋰電池中加入石墨烯可以有效降低熱量，降低對電池的損害。
石墨烯電池又稱"純金"打造的電池，2000元左右/g的成本導致有些企業破產。目前市面上所說的石墨烯電池≠純石墨烯電池，2017年，比亞迪將石墨烯作為導電劑在電池中使用，雖然大幅提升電池性能，其本質還是屬于鋰電池。廣汽宣布的石墨烯"超級快充電池"是作為導電劑還是新技術，目前沒有更多細節披露。石墨烯是否會徹底改變21世紀尚不清楚，不過澆滅電動汽車這點"火"應該是沒有問題的。
現在入手電動汽車需要考慮充電樁的位置是否能夠覆蓋你的行駛范圍，以特斯拉model3為例：超級充電樁700km/hr，一個小時左右"加滿油"，而家用220V充電需要10-12小時。雖然目前特斯拉將加快在華充電樁布局，截至目前大陸只有2500+個超級充電樁，2400+個目的地充電樁。與小鵬APP打通掃碼支付流程的運營商充電樁總數已達20萬，用戶可以通過小鵬APP查看充電樁類型、位置等信息。目前還有很大一部分區域不在充電樁的覆蓋范圍，所以目前買電動汽車需要先了解所在城市充電樁分布情況以及自身行駛區域。
目前社會各界對電動汽車都抱有極大熱情，政府仍在電動汽車的示范推廣中發揮著主導作用。電動汽車推廣的最核心問題是市場，這是政府無法干預的，必須依靠技術進步和降低成本，這主要取決于電池技術的突破。政策的支持和社會的需要，車企必將不會停止電池技術的突破，相信在不久的將來，集安全和續航于一身的新能源汽車將完全取代燃油汽車。
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