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在石墨烯領域，國內和國外企業采取不同的策略。國外是先投入大量資金進行基礎研發，隨后再尋求應用。業內公認對于石墨烯投入研究資金的是三星，申報大量專利，不僅將石墨烯應用在顯示屏上，而且進行石墨烯電池的研發。國內則是先進行模式搭建，建立企業，再找尋下游市場。

中國經濟信息社發布的《2016-2017中國石墨烯發展年度報告》顯示2016年以來，中國石墨烯企業爆發式增長，年新增企業超過700家，但在具體應用上，過于粗放，大材小用。石墨烯真正能夠發揮作用的應該是能充分利用其“輕、薄、柔”等結構特點的場合，或在微納芯片、光電子等核心器件里。

專家表示，石墨烯在汽車電池上應用，填補了石墨烯高端應用的空白。種種跡象表明，在“電池+石墨烯”上，中國處于世界的最前端，而廣州又走在中國的前列。這不僅因為中國是全球最大汽車市場，同時也是最大新能源汽車市場，市場和消費需求擺在那里。

市面上存在許多石墨烯制作電容裝置夸張描述，比如充放電速度是鋰電池100倍~1000倍，這些都是炒作，是科學鬧劇，無論理論還是實驗室都是不成立的。

走出“能量密度”的誤區之后，近年來石墨烯在電池實驗室的研發就陸續有了進展。華為將石墨烯應用在手機電池上，主要側重散熱，發揮石墨烯優秀的導熱性能。比亞迪使用石墨烯，用于提升汽車電池的功率密度。功率密度和能量密度是截然不同的指標，前者決定純電動車百公里加速度，后者決定純電動車的續航里程。而毛文峰和他的團隊，將主要研究方向聚焦在快速充放電上，也就是提升電池的充放電速率。“不能簡單地換算，但在實驗室里，電池電芯加入石墨烯后，充放電效率會有顯著的提升。”http://jiahongwei668.51dzw.com/

未來三年，電池能量密度能在現在基礎上提升20%~30%左右。充電速率則不同，未來3~5年，將充電時間能夠縮短一半。“目前，在實驗室里，我們團隊已經有收獲，純電動汽車電池能夠在5分鐘充滿80%的電量。”可以作為直接比較的是，目前市面上的快充絕大部分是“1個小時充滿80%的電量”，廣汽新能源是“30分鐘充滿80%電量”，最快的是上汽乘用車，將會在2019年的量產車型上搭載“20分鐘充滿80%電量”的快充技術。

20分鐘與5分鐘沒有太大區別，不就多等15分鐘嗎？我們來設想一下：為一輛純電動車充電，到達充電樁時發現前面排著兩輛車：假如快充需要20分鐘，就需要60分鐘才能完成充電；而若快充只需5分鐘，只要15分鐘就能開車走人。另外，目前汽油車每加滿一箱油大約需要2~3分鐘，續航里程在600公里左右。5分鐘充滿80%電量，大約能行駛300公里。兩者還是有差距，但差距已經縮小到可忍受的范圍。“基于‘電池+石墨烯’的快充技術不會停留在實驗室，較大可能會走進市場，短則三年，長則五年，會搭載在廣汽集團旗下的新能源汽車上。”

其中也存在巨大的變數。變數不僅來自技術本身，還有需要進一步提升的可靠性和安全性，同時還受到其他因素掣肘，包括但不限于配套電池企業的生產水平，生產出來電池的一致性、快充充電樁和充電網絡的硬件支撐、電池管理系統、電池的散熱性能等。

純電動汽車改變人們的出行，而快充則會改變現有的純電出行模式。續航里程一直被認為是純電動汽車最重要的指標之一，但這也許不再是唯一。“電池+石墨烯”將改變純電的快充時間，這也將釋放純電動汽車更大的潛力。

將電池和石墨烯結合起來，是近十年才陸續開展相關的研究。據專家介紹，電池的諸多性能指標當中，能量密度排在首位，直接決定續航里程，而續航里程的長短與消費者購買意愿成正比。一開始，石墨烯電池就是奔著提升能量密度去研發的。不能說沒有收獲，加入石墨烯之后，電池能量密度能提升5%~10%。但再往上，難以再有突破。這與研究人員最初預期20%~30%的能量密度大相徑庭。http://tenghaowy.51dzw.com/

廣汽研究院石墨烯應用研究創新工作站副首席專家表示，石墨烯只是一種添加劑。石墨烯與電池的關系，就像是調味料與菜品原料之間的關系。炒菜時，放點雞精，可以提鮮，但不能放多，放多了，菜反而不好吃了。同樣道理，在提升能量密度上，起到決定作用的還是電池本體，而非石墨烯這個添加劑。

專家表示，“石墨烯電池”的概念是不成立的。科技進步，最忌喧賓奪主，不能因為添加了某種添加劑，就大張旗鼓進行注明，并廣而告之，哪怕這種添加劑有光環在身。“我們在飯店點菜，從來沒有看到過什么菜的菜名是以‘雞精’開頭的”“同樣道理，不能因為電池應用了石墨烯材料，就稱之為‘石墨烯電池’，更為準確的說法是‘電池+石墨烯’”。市場對石墨烯電池的追捧，已經超過其實際的技術水平，存在一定的泡沫。

賦予純電出行新模式

新能源汽車電池快充時間的縮短，會直接改變現有的純電出行模式：續航里程重要，但不再是唯一。設想中的未來出行模式：純電動汽車綜合續航里程只有400公里，當電量耗盡時，找到快充電樁，5分鐘就能夠充滿電。與汽油車2~3分鐘的加油時間相比，5分鐘的快充時間仍然比較長，但比起目前30~60分鐘的平均快充時間，已經快上許多。

廣汽新能源持相同觀點“快充模式一旦普及，純電動車續航里程沒必要600公里，甚至1000公里那么多，不需要那么大電池容量和能量密度”。消費者沒必要為電池多買單，快充快走，使用體驗與汽車加油沒有不同。基于這一觀點，在產品規劃當中，有超過500公里的超長續航里程車型，同時也將提供純電續航里程從300公里到500公里不等的車型，并有插電混動車型供消費者選擇。

除了快速充放電，由于具備良好的導熱性能，石墨烯能夠提升電池的散熱效果；載流子遷移率決定電導率，較快的載流子遷移率能提升元器件的工作速度；由于導電性能好，石墨烯還可以提升電池的功率密度。

廣汽新能源技術中心主任許俊海表示，“我們現在的電池系統仍然保留溫控系統，一定程度上增加電池重量，降低能量密度。但隨著電池散熱效果的提升，一旦去掉溫控系統，電池能量密度會越級到一個新高度。”更為關鍵的一點，隨著新技術應用，汽車企業能夠騰出精力，關注以前關注不到的地方，尤其是電池的功能安全。許俊海口中的“新技術”就包含有石墨烯。

石墨烯的加入或能改變現有格局

“少即是多”，這是汽車設計與研發最高的境界。面對石墨烯這種獲得諾貝爾獎的“新材料之王”，敢于做減法，需要莫大的勇氣。但扎根于石墨烯領域的研發人員更多的是逼于無奈。

清華大學材料學院專家表示，如果石墨烯再找不到應用，無論是資本市場還是基礎研發都會退潮。黎明前的黑暗到底還有多長，沒有人能給出準確的時間。可以肯定，電池尤其汽車電池，是石墨烯公認最接近于應用的領域之一。

目前，在汽車電池領域，鋰電池仍然是霸主。而根據材料不同，還分為磷酸鐵鋰、鈦酸鐵鋰以及三元鋰電池。市面上幾乎所有新能源汽車都內置這三類電池，無論是新能源汽車企業的翹楚特斯拉，還是當前新能源汽車領軍者的比亞迪，都在這個“局”中。http://deyie.51dzw.com/

隨著新能源汽車的全面提速，三種技術路線之間的淘汰賽已經分出勝負，磷酸鐵鋰和鈦酸鐵鋰逐漸掉隊，三元鋰電池單獨領跑。

石墨烯的加入，盡管不能在短時間內作為單一的品類徹底顛覆鋰電池。但作為一種添加劑和催化劑，還是能夠改變電池領域的現有格局，讓磷酸鐵鋰看到逆襲希望。公開資料顯示，國軒高科擬將“青島國軒年產3億ah高比能動力鋰電池產業化項目”調整為“青島國軒年產2gwh高比能動力鋰電池項目”。產品類型由三元電池調整為磷酸鐵鋰電池。在近期接受投資者的調研過程中，國軒高科更表達了自己對磷酸鐵鋰電池應用前景的看法，隨著技術不斷迭代，其認為未來磷酸鐵鋰市場應用空間依舊非常廣闊。

電池專家表示，假如石墨烯能夠大幅縮短快充時間，隨著補貼滑坡，真正市場化以后，磷酸鐵鋰的低成本、長壽命、高安全性優勢會顯現出來。

近年來，純電動汽車的快充技術不斷發展，“1個小時充滿80%的電量”“30分鐘充滿80%電量”“20分鐘充滿80%電量”……未來的3~5年，純電動汽車只要充電5分鐘就能充滿80%電量，大約能行駛300公里。被稱為“黑金”的石墨烯，在實驗室的研發近年有了突破性的進展。汽車電池電芯加入石墨烯后，充放電效率會有顯著的提升。專家表示，石墨烯在汽車電池上應用，填補了石墨烯高端應用的空白。而這種基于“電池+石墨烯”的快充技術不會停留在實驗室，短則三年，長則五年便將走進市場，搭載在新能源汽車上。http://deyiic.51dzw.com/

來源：新興產業智庫（來源：廣州日報）