汽車發明者一直想著再次發明汽車。

 

       奔馳在今年的CES展覽上亮相了一款采用石墨烯電池的純電動概念車AVTR。不過，這并不意味著石墨烯電池終于可以量產。從數年前石墨烯材料被發現開始，動力電池行業就一直希望能夠利用這種材料尋求性能突破。

 

       奔馳只是給了一種新的思路，距離實際應用還有很長一段路。

 

       先來看看奔馳AVTR上的石墨烯電池。汽車業界一致認為，這是奔馳在動力電池上實現的技術突破，石墨烯終于可以在動力電池上發光發熱了。不過，奔馳并沒有直接用「石墨烯電池」這個詞，在AVTR上描述的是「以石墨烯為基礎的有機電池化學原料打造的電池組」，表達非常嚴謹。石墨烯的主要作用是取代金屬和稀土，最終整個電池能夠實現完全的有機可降解。也就是說，石墨烯在這款動力電池里的關鍵作用并不是提升性能。

 

       按照奔馳的介紹，AVTR概念車搭載的是110kWh電池包，能夠做到700公里續航。這樣的性能參數對比當下主流的動力電池，似乎也沒有太大突破。以蔚來新近發布的電池為例，100kWh電池包在EC6上已經可以做到最大續航615公里，這是一輛SUV的水平。而考慮到奔馳AVTR的跑車造型和諸多動力學設計細節，110kWh電池包做到700公里以上的續航，難度不大。不過，奔馳同時也提到了這款電池能夠在15分鐘內充滿，這恰恰是石墨烯在電池應用上的最大貢獻。

 

       奔馳沒有明確用石墨烯電池這個詞，甚至奔馳介紹這款石墨烯電池的時候只是強調了「有機」，那么AVTR概念車是不是石墨烯電池走向實際應用的開端?石墨烯讓動力電動性能大飛躍的愿景會不會又一次落空?

 

       上一次給予我們希望的是初創公司Fisker的石墨烯固態電池。按照計劃，Fisker EMotion概念車將會采用石墨烯電池，這是Fisker在2016年與創業公司Nanotech Energy Inc.成立合資公司Fisker Nanotech的主要研發方向。如果一切順利，石墨烯電池可以讓Fisker Emotion實現最大續航643公里、9分鐘補充近200公里續航。雖然以2019年的發展進程來看不算什么，但時間回到2016年，是石墨烯電池給過我們希望。

 

       后來石墨烯電池被認為是騙局，其中一個證據就是Fisker合資公司的倒閉，Fisker轉而與LG合作生產MCN電池，這在后來成為了高端電動車的選擇。至于Fisker在今年CES以Fisker Ocean的名字展出了另一款更主流的純電動SUV，這就是另一個故事了。

 

       2010年諾貝爾物理獎給了兩位發現石墨烯的科學家，當他們成功從石墨中分離出這種萬能物質之后，就被認為是電池的希望。自此之后，電池行業沒有放棄過對石墨烯電池的研發和嘗試。

 

       石墨烯具有導熱系數高、電阻小的特點，當石墨烯成為陽極鑲嵌鋰離子，能夠發揮極優秀的導電性，而作為動力電池的活性材料，能將傳統鋰電池的容量提升兩倍以上。如果石墨烯能夠順利應用在動力電池上，那么如今電動車最大的拖累——續航里程和充電時間，都能夠被徹底解決。

 

       比如，2014年西班牙一家石墨烯創業公司就曾經研發出一款石墨烯聚合材料電池，能夠提供最高1000公里的續航里程，而且充電時間只需要8分鐘。這是當前三元鋰電池電芯技術發展和大功率充電都無法實現的高度。

 

       至于奔馳AVTR概念車并沒有特別強調相關的性能提升，或者沒有達到石墨烯電池該有的高度，可以認為，石墨烯在這款新型電池中的應用，還沒有明顯放在提升性能的地方。

 

       實際上，石墨烯在電池上的應用多次被嘗試但始終沒能真正量產甚至被一度辟謠，很重要的一個原因是實際效果難以被確認，并且需要極高的造價。石墨烯加入到電池內，無論是作為導電劑還是活性材料，目前行業內尚沒有明確的實際應用的數據，更多的只是理論上的性能提升。而在性能提示方面，自諾獎之后電池行業一直有爭論，石墨烯用于電池負極材料更多的作用是提高充電效率，而對能量密度提升作用不明顯，甚至如果石墨烯應用在超級電容而不是鋰電池領域，能量密度反而是開歷史倒車。

 

       至于另一個更為實際的原因，造價。數年前石墨烯的成本價以克計算，這與鋰電池中的重要材料石墨之間有高達數百倍的價差，如果用在一款電動車的電池上，光是石墨烯的價格就沒多少產品可以承擔。而以2018年的價格來計算，高純度石墨烯的售價仍舊高達上千元，產量和造價遠無法實現大規模商用。

 

       當然，并不是只有汽車行業盯著石墨烯這個「寶藏」。手機行業同樣希望能依靠石墨烯突破電池的續航能力。不久前華為曾經「被透露」即將發布的P40會采用石墨烯電池，45分鐘充滿5000毫安電池，不過很快這則消息就被辟謠了。原因還是石墨烯電池技術和商業化未成熟等等。2015年，華為也曾發布一項使用石墨烯散熱的電池快充技術，5分鐘能為3000毫安電池充電48%，但多年來這仍舊是實驗階段。

 

       如此看來，奔馳AVTR概念車采用的石墨烯技術也遠遠沒到真正「石墨烯電池」的模樣，但在石墨烯電池算不算騙局的聲音之外，奔馳至少給出了另一套思路——有機、環保。

 

       且不論這款電池15分鐘充滿的可行性以及配套的大功率充電方案，奔馳提到了，這款電池采用的是基于石墨烯的有機電池化學原料，以取代了目前市面上常規電池采用的稀土和金屬材質。這樣的介紹仍舊非常模糊，石墨烯在里面充當的角色未被明確介紹。唯一可以得到肯定的是，這款造價不菲的新型電池很難在短期內看到量產雛形。

 

       不過，它也許能夠為動力電池的去向指出一條路。電動汽車經歷了多年發展，已經到了要面對淘汰和回收問題的時候。主流方案是將淘汰的動力電池回收利用到梯次回收儲能，比如日本正在積極發展的，正是電動車電池回收利用于家庭供電。

 

       即便無法利用到儲能，動力電池拆解后仍有大量可回收再利用的金屬材料，加工處理后甚至可以再次用于電池行業。否則，動力電池的不恰當處理將是對環境的極大污染與傷害。不過，動力電池的回收再利用又是一個仍需補貼的新行業。

 

       奔馳AVTR概念車講的是未來。它宣稱這款新型動力電池可完全被降解，屬于有機電池，這是否意味著，當它再次利用在梯次回收儲能之后，也可以被毫無負擔、不需額外花費地合理處理?這算不算動力電池最好的歸宿?

 

       結合這款概念車里包括內飾等大量有機化學材質的運用，奔馳應該是在向我們勾勒一個環保的汽車未來。至于被外界討論已久的、理想中的石墨烯電池，還沒有到來。

 

       汽車發明者不僅想再次發明汽車，還認為自己有責任讓汽車造福于人類，造福于地球。