在新能源汽車陣營中「石墨烯電池」被視為突破續(xù)航瓶頸的關鍵，似乎只要用這種材料“造電池”就能獲得無限高的能量密度，讓小小的電池包有大大的能量，讓兩輪電瓶車（以下簡稱電動車）續(xù)航輕松破百，讓電動汽車的續(xù)航輕松破千。

    每每看到這樣的文章，都有一種被拉到一群和藹可親的大媽中間聽講課的感覺……高能量子石墨烯，一張“玉”床兩萬七；靜下來想想自己似乎還沒有到上這種當?shù)臍q數(shù)吧，那么石墨烯電池就不能騙我了。想想為什么會有很多中老年人對此類漏洞百出的騙局沒有抵抗力吧，其實就是因為不懂且不去分析；現(xiàn)階段很多選擇石墨烯電池的電動車的用戶，以及把電動汽車希望寄托于這種電池的汽車愛好者也是一樣的，目前看來石墨烯電池不可能普及。

    其實電池是否用石墨烯和電池的能量密度基本沒有關系，石墨烯用于電池也只是打造電池的負極材料，目前電池的負極有三種材料。

    軟碳硬碳石墨這里所謂的石墨就是石墨而不是石墨烯。

    石墨烯的優(yōu)點是有良好的導電性和導熱性，同時有2630 m/g的超大比表面積，能夠減少因電池極化造成的能量損失；由于石墨烯片層的距離是微納米級別，與軟硬碳和石墨相比的層間距有明顯優(yōu)勢，便于鋰離子的嵌入與脫嵌。鋰電池的充電就是鋰離子在正負極的嵌入與脫嵌，概念就像是“搬運”；充電的時候是正極到負極，放電的時候是負極到正極產(chǎn)生電流，參考下圖。

    不論負極材料使用石墨烯，還是正極使用石墨烯復合材料，對于提升電池的能量密度即便有些作用但也很有限；這種材料就像是“電池添加劑”，正在決定密度的核心還是電池本身。所以不能把石墨烯當成解決續(xù)航問題的關鍵，石墨烯的真正價值是縮短電池組的充電時間；基于石墨烯有非常好的導電和導熱性，在高功率快充時能夠有效散熱，并且提高電池的功率密度。

    假設使用石墨烯電池打造電池組，理論上可以取消電池包的溫控系統(tǒng)；這樣就能提高電池包的體積能量密度，可以理解為多增加電池。只是這種電池的低溫性能還是會受到影響，因為決定低溫性能的核心是電解液而不是正負極材料（主次要關系）；在低溫環(huán)境中電解液的濃度升高，會影響利嘴傳輸?shù)哪芰Α?/span>

    不能否認如果用石墨烯打造負極確實能大幅縮短充電時間，目前的標準基本都是20%-80%需要半小時，完全充滿還是要一個多小時的時間；使用石墨烯這種良好的導電材料可以縮短到5-10分鐘充電到80%，完全充滿也會控制在一個小時之內(nèi)。

    充電時間的縮短還是很有意義的，在新能源汽車保有量激增的過程中，縮短充電時間更能解決里程焦慮的問題；不過即便有這個優(yōu)點怕也是沒有普及石墨烯電池的可能性，因為這種材料的制造成本太高。石墨烯是二維結構，可以理解為由碳原子排列的平面，多層疊加才會有三維的概念；想一想排列碳原子制備的材料，它的成本會高到什么程度吧。

    石墨烯有不同的標準，不過不論什么標準也都是金子的很多倍，這種材料是要按照“克”來衡量價值的；普通的電動車整車價格不過幾千元，而且還要算上車架、電機、電控、部分車輛的減速齒輪等等零部件的成本，這樣的電動車能用高標準的磷酸鐵鋰電池就算難得了，大部分都還在用成本最低的鉛酸電瓶，想要用石墨烯電池……不是開玩笑嘛。

    汽車的動力電池類型主要有五種，目前只剩下兩種主流選項。

    磷酸鐵鋰 √鎳鈷錳 √鎳鈷鋁 ×鈦酸鋰 ×鎳氫 ×鈦酸鋰電池是非常不錯的，能量密度高、使用壽命長、充電效率也比較理想，但是沒有什么車企用這種電池了；原因正是因為制造成本過高，電池組容量過低造成續(xù)航偏短的問題，車輛的實用價值大打折扣。

鎳鈷鋁電池的熱失控極限過低，目前只有一個外資汽車品牌還在使用；鎳氫電池也是比較差的，主要用于某個合資日系汽車的油電混合車上。剩下的鎳鈷錳電池適合高性能汽車，其特點是能量密度高、使用壽命適中、熱失控極限也是中規(guī)中矩；所以對于設計和PACK的要求很高，未來只有些主攻性能的電動汽車或插電混動汽車使用吧。

    磷酸鐵鋰電池會是主流代步車的選項，包括電動車也會以其為主；因其制造成本遠低于鎳鈷錳，使用壽命卻更長，能量密度略低但也可以滿足代步車的需求了。最重要的是這種電池的穩(wěn)定性很高，即便過充、高溫和短路也可以不起火；所以磷酸鐵鋰電池的未來前景很廣闊，唯一有可能與其在電動車市場較量的，只有成本更低和綜合水平差一些的鈉離子電池，這種電池可以用于低速電動微型汽車。

    對于車企而言，目前的方向應當是如何降低電池的制造成本，提高電池包容量以提升續(xù)航；單純追求電池的密度或充電效率，也許是個“牛角尖”。

    最后需要聊一聊的就是充電便利性的問題，其實想象中的“充電排隊”很少出現(xiàn)，充電樁的密度是很大的；截止2021年第一季度，充電樁的保有量就達到了178.8萬個，而第二季度新增上報充電樁有92.3萬個。這還只是公共類充電樁，個人家用的充電樁就更多了；目前基本就是兩輛車對應一個充電樁，如果排除固定充電的營運車型的話，充電難就是個偽命題了。

充電樁一定會與電動和插電混動汽車的增長而同步增長，因為成本投入并不是很高，但確實個“長線”；那么在不考慮充電便利性的前提下，充電時間略長一些似乎也就可以接受了，畢竟充電成本很低。

    結語：如果對于充電便利性還有疑惑的話，可以嘗試用導航軟件搜索“充電樁”，感受一下密度也就不會疑惑了；目前知名的充電樁運營品牌有特來電、星星充電、云快充、匯充、普天，以及南方電網(wǎng)和國家電網(wǎng)運營的充電樁品牌，密度都不算小。

其次近期增加的充電樁并不是只針對電動汽車的直流（快充）充電樁，新增的直流充電樁接近38萬個，而電動汽車和混動汽車都可以使用交流（慢充）充電樁超過55萬個，交直流一體的充電樁才少一些。所以混動汽車也不用擔心充電問題，能搜索到的充電樁都會區(qū)分“快慢”的。