既能超级快充又能超级续航？探究广汽石墨烯电池的虚实撰稿人|Koller今年1月16日

撰稿人|Koller
今年1月16日，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高的发言，引起了广泛轰动。一时间“欧阳明高：电动车能跑1千公里几分钟充电，一定是骗人”的“骗子论”铺天盖地。
那么，几分钟充电，就能跑一千公里，目前能否能实现？今天就以广汽新能源的石墨烯电池技术为例，来详细讨论一下。
欧阳明高被曲解的“骗子论”
其实细究欧阳明高的原话，并没有广泛炒作的“骗子”、“骗人”之类的字眼，媒体有曲解之嫌。
其完整原话是：“电池材料创新是厚积薄发的过程，是需要长期努力的。因为我们要平衡比能量、寿命、快充、安全、成本等相互矛盾的性能指标。它（们）是相互矛盾的，如果某一位说它（的车）既能跑1000公里，又能几分钟充完电，而且还特别地安全，而且成本还非常低，那大家不用相信，因为在目前这是不可能的。 ”

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欧阳明高演讲的这份PPT资料原图，可以更准确的表达目前动力电池领域的发展现状。可以看到其中关键一句是：“电池材料创新要平衡比能量、寿命、快充、安全、成本等相互矛盾的性能指标，近年来尚无大突破” 。

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▲欧阳明高的报告PPT资料原图
那么广汽石墨烯电池宣传的既能超级续航，又能超级快充，是不是有误导和夸大之嫌呢？
超级快充和超级续航，能够兼容？
从近期新能源车企推出的1000公里续航里程产品来看，其采用的动力电池技术大致有以下三种：
路线一：以蔚来ET7为代表的“无机预锂化碳硅负极”半固态电池（官方宣称其电池能量密度为360Wh/kg ，量产交付时间为2022年第四季度）；

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路线二：以智己汽车为代表的“掺硅补锂”电池（官方宣称其拥有300wh/kg超高单体能量密度，并且承诺“永不自燃” ，量产交付时间为2021年底，首款车型实现小批量交付）；

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路线三：广汽埃安的石墨烯基超级快充电池（官方宣称其电池能量密度为280wh/kg ，量产交付时间为2021年9月，首款石墨烯电池版本的埃安V实现交付）。

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上面三种技术路线里，只有广汽埃安的石墨烯电池，在超级续航的同时，同时提到了超级快充，以“充电像加油一样便捷”作为主要卖点，兼顾实现了“超级快充+超级续航“ 。因此，广汽的这款石墨烯电池，引起的关注和争议最大。
我们先来讨论一下超级快充，需要哪些条件？
实现超级快充，需要什么条件？
石墨烯电池将率先搭载到埃安V上，而埃安V现有的锂电池容量为70度，理论续航为500公里，要达到1000公里，电池容量至少要达到140度以上（暂不考虑增加电池导致车身增重，导致百公里能耗增加）。
早在2017年，万向A123在美国注册其固态电池专利时，媒体就宣称其电池可以1分钟充满。我们先模拟一个极端情况，看看1分钟充满140度电，在理论上能否实现？
如果要1分钟充满电，在目前国标高压快充充电桩350V的标准电压下，需要140kW×60=8400kw的功率（60分钟=1小时， 1分钟充满电，其功率要达到1小时充满电的60倍。目前民用的220V交流电（慢充）常见的也就支持7kW（最大也就是40kW的单枪），而380V工业三相电目前能承载的极限在120kW（视导线粗细决定）。

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8400kW是个什么概念？按照三相电的功率换算方式“功率=1.732×电压×电流×功率因数”（阻性负载功率因数为1 ，感性负载功率因数为0.8 ，充电桩按前者考虑），简单计算可知，需要22045A的电流。
22045A的电流又意味着什么呢？用导电性能较好的铝锭来做充电桩导线的话，需要220.45×1000mm2=220450mm2=2204.5㎝2 ，用圆面积计算公式倒推（S=πr2）， 2204.5㎝2÷π ，然后再开平方，计算出导线半径r≈26.5㎝，直径就是53cm（相当于街边一棵几十年树龄大树的粗细）。如果使用传输效率更高的铜制导线，电流载荷量提高一倍，充电桩导线的直径大概可以缩小到约一半（貌似也有一个大碗的口径）。