又一个续航1000公里，叫板蔚来固态电池？广汽埃安石墨烯电池将发布

蔚来抛出固态电池这个“杀器”没多久，广汽埃安祭出了石墨烯电池。

1月15日，广汽埃安于官方微博发布全新预告称，其石墨烯基超级快充电池已进入实车量产测试阶段，并将于本月底发布有关石墨烯电池技术的详细信息。

根据官方发布的海报信息来看，石墨烯基超级快充电池可在 8 分钟充满至80%，采用硅作为负极材料，NEDC续航里程可达1000公里。如果按照多数人日均20公里以内的行驶里程来算，这款电池的推出，意味着硅负极电池将进入“月充时代”。

官方信息还显示，该墨烯基超级快充电池已经过电池枪击安全测试，“即将量产搭载，不用等到明年”。

来源：官方海报

近日动力电池领域新技术频出，资本市场便如同被注入了一支“兴奋剂”。

昨日广汽埃安石墨烯电池消息一经发布，广汽集团A股拉升至涨停，截至收盘，该股报12.52元，全日成交10.2亿元。广汽集团港股尾盘也大幅拉升，涨幅一度超20%，收于9.38港元。此外，石墨烯概念股也有不同程度上涨。

1月9日，蔚来在NIO Day 上发布了首款旗舰轿车ET7，以及150kWh固态电池包，宣称可实现360Wh/kg的能量密度，使续航里程突破1000公里，并将于2022年第四季度使用。

消息一出，不仅引爆新能源车产业圈，1月11日，蔚来更是股价大涨6.42%，市值一度超过1000亿美金，可谓是名利双收。

1月13日，由上汽集团、张江高科和阿里巴巴集团共同打造的智己汽车发布了全新汽车品牌“IM智己”，并全球首发两款量产定型车。

新车将搭载上汽与宁德时代共同开发的采用“掺硅补锂电芯”技术的电池，最大续航里程超1000公里，新车预计今年四季度实现量产交付。

新的电池技术令资本市场兴奋，但各自前景如何？又能借此窥见未来电池技术发展方向为何？

石墨烯电池

要想将石墨烯技术融入电池产业，主要有两个方向，一是作为导电添加剂，二是作为负极材料。

若将其作为负极材料，高成本则将是很大的壁垒。据分析，假如动力电池将石墨烯作为负极主材料，电动车造价将非常高，假如用作添加剂，则能接受其成本。

但若将其作为导电添加剂，其本质还是锂电池。并且在常温下，石墨烯也无法做到超导，与更廉价的添加剂相比，并没有太多优势。

此外，石墨烯电池也不是新技术，已在实验室验证多年，理论上对提高电池充电接受能力是有帮助的，但对其它性能的提高所起作用并不大。况且石墨烯制备工艺较为复杂，成本较常规的石墨，甚至被广泛看好的硅负极都要高出很多，且保证石墨烯多批次稳定性的难度更大。

如何解决低成本高质量石墨烯制备、石墨烯堵塞锂离子通道等问题成为石墨烯电池能否落地的重要问题。而要应用在量产车上，仍面临诸多问题需要落地检验。

长期以来，固态电池一直被视为一种突破当今电动汽车性能限制的方法。

当前车企搭载的主流产品均为传统锂离子电池，主要由正负极材料、电解液和隔膜组成。正负极材料决定了电池的容量，电解液及隔膜作为传输锂离子的介质。

固态电池则是使用固体电解质，替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。能大幅降低热失控风险，安全性更好；通过采用金属锂负极，能将电池能量密度提升70%以上。

固态电池

与液态锂电池相比，固态锂电池具有更高能量密度及更安全等优势，被业界认为是锂电行业的未来最高技术路线。

不过，固态锂电池现阶段仍有诸多技术障碍亟待突破，例如在电池循环的过程中，固固界面容易接触不良，这也导致了固态电池量产难度加大；快充性能并不佳、制备工艺复杂、价格高昂等。

因此市场预计，全固态电池规模化量产至少需要5-10年时间。

而蔚来发布会上提到的固态电池三大核心技术，“原位固化固液电解质”、“无机预锂化硅碳负极”、“纳米级包覆超高镍正极”。业内人士分析称，本质上没有颠覆性技术，就是热固化电池，并不是真正意义上的固态电池，只是新名词。在NIO Day的第二天，蔚来汽车CEO李斌承认，蔚来即将应用的并非全固态电池，而是带有少量电解液的半固态电池。

掺硅补锂电池

掺硅和补锂是两个技术，负极掺硅是为了提升能量密度，补锂则是为了提升循环寿命。它们都有助于提升动力电池性能，在较高能量密度的产品上，已经广泛应用。

要提升电池能量密度，正极材料和负极材料的比容量都需要提升。

正极端一般采用高镍材料，大家熟悉的811就是一种；负极则是采用硅基负极。

之所以选择硅，是因为硅基负极材料的理论克容量是4200Ah/g，以现在技术水平，要将电池做到300Wh/kg，硅基负极是必不可少的。

资料显示，硅基负极材料一般分为两大类，一种是硅碳负极，即纳米硅和石墨掺混使用，理论克容量超过3000mAh/g，但实际刚超2000mAh/g；另一种是硅氧负极，氧化亚硅掺混石墨作为负极，大致克容量为1400-1800mAh/g。

目前来看，两种负极应用侧重点有所不同。国轩高科工程研究总院负极材料技术负责人林少雄对曾表示，国内上硅碳负极一般用到3C产品比较多；动力电池方面，一般采用硅氧负极比较多。

但是硅也存在很大的缺点。膨胀率高，充放电膨胀可达300%左右；产量低，目前国内只有贝特瑞能够大批量供货；成本高，国盛证券数据显示，最低端的硅基负极价格均在10万以上。

补锂技术就是预锂化技术。目的是补偿锂损耗，延长循环寿命，从而达到减缓衰减的作用。

之所以要补锂，这主要是由于硅负极材料第二大缺点——首效低。目前补锂技术存在两大瓶颈：安全和技术成熟度。

值得一提的是，特斯拉4680电池导入了硅负极；1月8日，国轩高科发布的210Wh/Kg LFP电芯，采用的也是掺硅补锂技术。

以上新技术近期频繁被提及，叫法不同，技术手段有些微差异，但它们都有一个共同点，都应用到了硅。同时也释放出一个重要信息：掺硅以及预锂化技术或即将步入大规模应用阶段。