钜大LARGE | 点击量：1285次 | 2020年07月16日
石墨烯电池能“浇灭”电动汽车的火吗？
全球能源危机不断加深、石油资源日趋枯竭、大气污染、全球气候变暖等灾害的加剧，都免不了燃油汽车的"功劳"，蓝天成为一种奢望。2019年我国的石油进口量再度成为全球最高，石油对外依赖度（进口石油除以石油总消费量）上升为72%。在环境保护和石油需求量巨大的背景下，节能减排被车企死死盯住，新能源汽车也就不期而遇。
早在2010年，我国就将新能源汽车产业纳入了战略性新兴产业，以国家战略的形式为新能源汽车"正名"，也在政策上给国内自主新能源汽车品牌大力的支持，使得新能源汽车行业在短期之内取得了较突出的成就，然而随着近年来多起电动汽车自燃事故的出现，安全性成为电动汽车的一道坎。
电动汽车自燃可以归结为两类，一类为车辆电子元件故障引发，一类为电池故障引发，其中第二类引发自燃情况较多。目前，市场上电动汽车大多使用磷酸铁锂电池和三元锂电池为动力。这两种电池的最大区别是耐高温性，这是由他们本身的化学性质所决定的。磷酸铁锂晶体中的P-O键分解温度为700-800摄氏度，即使遇到碰撞、针刺等情况也不会产生剧烈燃烧。三元锂电池相比较而言就逊色得多，其内部物质温度达到250-300摄氏度就会发生分解，三元锂电池中还存在可燃的电解液和碳材料，会进一步加剧分解发生爆炸自燃。由于磷酸铁锂电池耐高温的特性，其电动汽车行业始终占据主导地位，不过2016年以后，三元锂电池开始反超，持续到目前，三元锂电池占据大部分江山。
三元锂电池的安全性不如磷酸铁锂电池，之所以能够主导电动汽车市场是因为它的能量密度比磷酸铁锂电池更高，根据比克电池提供的资料来看，18650电池（锂离子电池鼻祖）的三元锂电池能量密度达到了232Wh/kg，磷酸铁锂电池始终在170-190Wh/kg，且三元锂电池加之体积小、质量轻带来的空间性和续航能力是磷酸铁锂电池无法比拟的。除安全性外，续航能力应该是我们的第二关注对象了，众所周知，在冬天低温的环境下，电动车电池续航能力明显下降（家里有电车的都懂），磷酸铁锂电池在零下20摄氏度时电池容量下降了46%，三元锂电池只下降了30%，正所谓"高温不行低温行"。
我国两大动力电池供应商，宁德时代和比亚迪一直都在明争暗斗。在2016年之前，比亚迪一直居主导地位，2017年至今，宁德时代厚积薄发，如今市值相当于两个比亚迪。近期比亚迪也毫不示弱，高调推出"刀片电池"发起反攻信号。取名"刀片电池"，是因为这款电池的外形与传统方形电池相比，整个电池就像是一个扁平的长条刀片，最长可达2500mm，是普通磷酸铁锂电池的10倍以上，可极大提高电芯的成组效率，同时体积比和能量密度比也都提升50%。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
在比亚迪"刀片电池，出鞘安天下"发布会上，比亚迪董事长兼总裁王传福表示刀片电池的续航能力可达600公里，使用寿命为120万公里，同时在发布会上发布了一段比较刀片电池、三元锂电池以及传统磷酸铁锂电池的针刺测试视频。测试显示，当温度达到500℃，三元锂电池会出现爆燃现象，传统磷酸铁锂电池虽无明火但因高温冒烟，刀片电池无一变化，表面温度只有60℃。
说这段视频是发起反攻的号角一点也不为过，视频播出后，宁德时代和比亚迪的口水战就没断过。通过发布会的介绍，刀片电池无论是续航安全性还是使用寿命都很不错，不过目前还没有出现搭载刀片电池的汽车出现证实，大家需要耐心等待一段时间，搭载刀片电池的汽车问世之后，一切都可见分晓。
比亚迪推出刀片电池后，广汽对外宣布石墨烯电池量产研发将从实验室走向实体车。2004年，英国曼彻斯特大学：安德烈.盖姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫两位科学家发现，用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片，他们从高定向热解石墨中提取出石墨片，将薄片两面粘在一种特殊胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。如此不断重复操作，石墨片会越来越薄，最后，得到了仅由一层碳原子构成的薄片，这就是石墨烯，具备超强导电性、超轻等特性。石墨烯与新能源电池汽车紧密联系在一起，在许多充电实验中，石墨烯电池可把数小时充电时间压缩到几分钟。现在市面上所说的石墨烯电池都是在传统电池基础上加入石墨烯。在锂电池中加入石墨烯可以有效降低热量，降低对电池的损害。
石墨烯电池又称"纯金"打造的电池，2000元左右/g的成本导致有些企业破产。目前市面上所说的石墨烯电池≠纯石墨烯电池，2017年，比亚迪将石墨烯作为导电剂在电池中使用，虽然大幅提升电池性能，其本质还是属于锂电池。广汽宣布的石墨烯"超级快充电池"是作为导电剂还是新技术，目前没有更多细节披露。石墨烯是否会彻底改变21世纪尚不清楚，不过浇灭电动汽车这点"火"应该是没有问题的。
现在入手电动汽车需要考虑充电桩的位置是否能够覆盖你的行驶范围，以特斯拉model3为例：超级充电桩700km/hr，一个小时左右"加满油"，而家用220V充电需要10-12小时。虽然目前特斯拉将加快在华充电桩布局，截至目前大陆只有2500+个超级充电桩，2400+个目的地充电桩。与小鹏APP打通扫码支付流程的运营商充电桩总数已达20万，用户可以通过小鹏APP查看充电桩类型、位置等信息。目前还有很大一部分区域不在充电桩的覆盖范围，所以目前买电动汽车需要先了解所在城市充电桩分布情况以及自身行驶区域。
目前社会各界对电动汽车都抱有极大热情，政府仍在电动汽车的示范推广中发挥着主导作用。电动汽车推广的最核心问题是市场，这是政府无法干预的，必须依靠技术进步和降低成本，这主要取决于电池技术的突破。政策的支持和社会的需要，车企必将不会停止电池技术的突破，相信在不久的将来，集安全和续航于一身的新能源汽车将完全取代燃油汽车。
下一篇：延长笔记本电脑电池寿命的方法
