上周五（一月十五日）尾盤，廣汽集團(SH:601238/HK:02238)石墨烯電池九月量產(chǎn)的消息引爆市場。當天，A/H兩地市場的廣汽，A股漲停收盤，港股則收漲19.5%，成交額分別達到10億和37億元。

不過市場里彌漫的樂觀情緒甚至未持續(xù)過24小時。隔天舉辦的我國電動汽車百人會論壇上，歐陽明高院士的一番話，迅速為市場的熱忱澆下一盆冷水，他說：假如某一位說，（這個車）既能跑1000公里，又能幾分鐘充完電，而且還特別安全，成本還非常低，大家不用相信，因為是不可能的。

圖1：受石墨烯電池消息促動，廣汽股價單日暴漲。來源：百度

充電8分鐘續(xù)航1000公里，續(xù)航1000公里，廣汽集團放出的這顆電池衛(wèi)星究竟是怎么回事？

隨著更多業(yè)內(nèi)人加入討論、官方的進一步解釋以及我們在技術(shù)維度的研判，目前已大致確認3件事：

1.廣汽所謂石墨烯電池說法并不準確，但并非不切實際；

2.該石墨烯電池重要涉及一項電池負極技術(shù)：以石墨烯作為導(dǎo)電添加劑的硅基復(fù)合負極材料技術(shù)。其中，石墨烯作為負極材料中導(dǎo)電添加劑的摻入（最多不超過8%），可以提升電池的高倍率充電性能，即輔助實現(xiàn)所謂的充電8分鐘續(xù)航1000公里；基于一核雙殼結(jié)構(gòu)工藝的硅基鋰離子負極，則可以提升電池循環(huán)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)密度和放電倍率性，即實現(xiàn)所謂的續(xù)航1000公里。

3.該電池同時涉及一項快充技術(shù)：在以石墨烯為三元鋰電池正極材料導(dǎo)電劑基礎(chǔ)上，通過一套降溫冷卻系統(tǒng)，而實現(xiàn)6C快充能力，即一種充電8分鐘續(xù)航1000公里技術(shù)。

基于這樣的基本事實，我們的結(jié)論是：廣汽所稱的石墨烯電池正確的命名應(yīng)為摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池。這項電池技術(shù)并非新技術(shù)，但在工藝上有較大突破。該電池所標榜的性能參數(shù)，雖然有水分，但也有較大的實現(xiàn)可能性。

01一顆舊衛(wèi)星

實際上，長期追蹤石墨烯技術(shù)的人士都了解，廣汽這幾天放出的石墨烯電池衛(wèi)星，本身就是一顆舊衛(wèi)星。早在2014年，就有一家名叫Graphenano（中文意為石墨納米）的西班牙公司公司就號稱已和該國科爾瓦多大學(xué)，聯(lián)合研發(fā)出了全球首件石墨烯聚合材料電池。

在對外推介這件石墨烯電池時，Graphenano使用的參數(shù)話術(shù)就包括：

◆能量密度超過600wh/kg（即每公斤電芯可出現(xiàn)0.6度電。理論上，500wh/kg可以實現(xiàn)1000公里的真實續(xù)航）；

◇單次續(xù)航里程可高達1000公里；
◆單次完全充電僅需8分鐘以內(nèi)；
◇使用壽命是鋰電池的兩倍。

不過令人感到遺憾的是，Graphenano和科爾瓦多大學(xué)主導(dǎo)的這項實驗室技術(shù)，迄今仍未走出PPT，時間過去6年多未見落地。

本質(zhì)上說，無論是2014年的Graphenano還是2021年的廣汽，它們所謂的石墨烯電池，都是希望通過核殼結(jié)構(gòu)工藝實現(xiàn)石墨烯和硅的結(jié)合，作為新的硅基負極材料，部分替代原來完全以石墨為核心的碳基負極材料，以提升鋰電池的整體容量和充電速度。

故而，這種電池正確的命名方式應(yīng)為摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池，本質(zhì)仍是鋰電池（因為使用量最大的核心正極材料未發(fā)生變化），而不是石墨烯電池。

圖2：石墨烯概念圖。來源：百度百科

02有水分但并非不切實際

歐陽院士的一盆冷水非常及時，因為廣汽所稱的1000公里高續(xù)航和10分鐘快充技術(shù)均存在一定水分，而且受制于現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)鏈的配套設(shè)施不健全難以短時間鋪開。

但理性地說，廣汽前瞻公布的這項摻雜石墨烯的鋰電池，并非不切實際，脫水之后仍有較強的可行性和市場空間。

【1】先說水分：摻雜石墨烯的鋰電池仍屬于過渡技術(shù)，性能提升存在天花板。

我們幾乎可以斷定，在廣汽版摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池中，石墨烯的作業(yè)是用途導(dǎo)電劑，以減小抗阻性、提升充放電的倍率性，即重要用于提升充電速度。

但關(guān)于對鋰電池來說，石墨烯作為導(dǎo)電劑附著于硅基復(fù)合負極材料中（或同樣作為導(dǎo)電劑附著于三元鋰電正極材料中），沒有辦法從根本上改變鋰電池的能量密度，在提升電池整體容量方面只起到輔助性用途。

在提升電池容量（或稱能量密度）方面發(fā)揮重要用途的，是硅材料（納米硅）。也就是說，廣汽版摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池中，真正的主角是以納米硅為核心的復(fù)合型（其實引入納米硅后，石墨占比仍超過納米硅）負極材料。

真正以石墨烯為主體材料的動力鋰電池，目前尚無法在實驗室中完全實現(xiàn)。故而，從截至目前的現(xiàn)實路徑上看，固態(tài)電池的前景（以TSLA4680無極耳電池為代表）還是要明顯優(yōu)于摻雜石墨烯的鋰電池，后者只屬于一種過渡技術(shù)。

一言以蔽，廣汽所稱的石墨烯電池，最核心突破還在于一核兩殼結(jié)構(gòu)工藝（下文會具體說）的硅基復(fù)合型負極材料技術(shù)；但鑒于掌管鋰電池核心性能指標的還是正極材料，所以這項技術(shù)在電池性能提升方面存在顯著天花板。

【2】再說現(xiàn)實意義：廣汽的硅基復(fù)合型負極材料技術(shù)工藝以及電池快充技術(shù)，擁有理論數(shù)據(jù)支持，有著較為現(xiàn)實的應(yīng)用前景和競爭力。

眾所周知的是，硅是目前已知比容量（4200mAh／g）最高的鋰電池負極材料，是石墨類負極材料的12倍多。故而，將納米硅引入鋰電池的負極材料中，部分替代石墨，理論上可以極大提升鋰電池的能量密度。

目前，現(xiàn)有電動汽車的電池系統(tǒng)能量密度普遍為160wh/kg（比亞迪的漢EV電芯能量密度為170wh/kg，TSLAmodel3長續(xù)航版為161wh/kg），而廣汽基于硅基復(fù)合型負極材料技術(shù)的摻雜石墨烯的鋰電池，據(jù)說將能實現(xiàn)280wh/kg，即實現(xiàn)了57%的能量密度提升。

假如事實如此，那意味著：參照160wh/kg能量密度所對應(yīng)的600公里NEDC續(xù)航，廣汽摻雜石墨烯的鋰電池的確可以實現(xiàn)1000公里NEDC續(xù)航。當然，具體到真實續(xù)航，往往還要打上6、7折。

另外，有關(guān)這款電池的快充問題，目前有投資者質(zhì)疑其是否噱頭大于實質(zhì)。而來自廣汽集團方面的技術(shù)儲備則顯示，針對這個問題，它們的秘密是一項包括殼體、液冷結(jié)構(gòu)及設(shè)于所述殼體內(nèi)的多個電芯模組的動力鋰電池系統(tǒng)實用新型專利技術(shù)。

該系統(tǒng)也涉及石墨烯在正極材料中也添加石墨烯作為導(dǎo)電劑。該系統(tǒng)的核心在于基于石墨烯導(dǎo)電劑的一套降溫冷卻系統(tǒng)，使內(nèi)部溫度的一致性和安全性也能得到保障，進而確保搭載該系統(tǒng)的車輛可在10分鐘(6C)內(nèi)完成快速充電。

圖3：不同材料的電阻系數(shù)和溫度系數(shù)，第一列為石墨烯。來源：百度百科

這里簡單說下什么是6C快充：目前關(guān)于快充并沒有一個特別嚴格的含義，一般可以理解為在小于1小時內(nèi)充電的制度(即充電速率大于1C)，以差別于慢充數(shù)小時級的充電。根據(jù)早期美國加州空氣資源委員會(CARB)的規(guī)定，電動汽車快速充電時間為10min(6C)。

不過必須指出得是，快充技術(shù)在當前的實現(xiàn)，不僅取決于電池本身，更取決于高功率充電樁技術(shù)的推廣。這也在很大程度上，是一個產(chǎn)業(yè)鏈耦合問題，對我國的充電樁行業(yè)進一步的技術(shù)升級形成挑戰(zhàn)和機遇。

最重要的是，廣汽這一電池技術(shù)，本身關(guān)于石墨烯的需求并不特別大，加之最近3年多基礎(chǔ)型石墨烯產(chǎn)品的售價大幅降低，所以僅就石墨烯而言，關(guān)于成本的制約并不突出。制約這項電池技術(shù)的重要成本以及難度，可能來自于電池設(shè)備及工藝。

以上，因循謹慎性原則，鑒于固態(tài)電池或許至少要在2025年才能商業(yè)化，廣汽這一摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池假如能夠在一年內(nèi)量產(chǎn)，還是很有競爭力的。

03可以謹慎樂觀

我們之所以對廣汽這一電池技術(shù)保持謹慎樂觀，原因不止是在技術(shù)路徑上存在差異化競爭窗口期，還在于它的相應(yīng)自主核心技術(shù)確實擁有一定的技術(shù)優(yōu)越性。

根據(jù)檢索可知，廣汽這一系列電池技術(shù)，研發(fā)已經(jīng)鋪陳4年以上。這從其相關(guān)發(fā)明專利申請時間可以回推其核心專利申請至少可以追溯至2018年十一月。

更重要的是，通過對其相關(guān)核心專利的觀察可知，廣汽這項電池技術(shù)并不是憑空出現(xiàn)，本身也是因循電池技術(shù)發(fā)展規(guī)律而來重要的技術(shù)進步并不在于石墨烯或納米硅等材料的引入，而是其一核兩殼技術(shù)工藝。

所謂一核兩殼工藝，具體來說是指其硅基復(fù)合負極材料結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)核、第一殼層和第二殼層：

■內(nèi)核包括硅碳復(fù)合材料（滿足高克容量及高功率密度鋰電池）；

■第一殼層包括無定形碳層（用于提升導(dǎo)電性，約束內(nèi)核的體積膨脹改善嵌鋰的均勻性）；
■第二殼層包括導(dǎo)電聚合物層（石墨烯所在之處，具有較好的韌性，充放電過程中防止無定形碳層開裂的現(xiàn)象，有利于形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)膜，進而提升材料的循環(huán)穩(wěn)定性）。

實際上，目前阻礙硅系負極材料大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的核心技術(shù)難點，就在于當負極添加的硅系活性材料較多時，通常會因為約束性不夠?qū)е麦w積膨脹、碳層開裂，不足以形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)膜，使得電池經(jīng)過超200次放電后性能迅速衰減至初始的70%以下。

而廣汽這項一核兩殼工藝，則在一定幅度上針對性的有效處置了這個問題（見下圖）。

圖4：廣汽的一核兩殼式硅基負極結(jié)構(gòu)，可以有效對抗電池衰減。來源：專利文件

故而，至少從這項技術(shù)所測試并顯示出的紙面技術(shù)指標上，我們可以對廣汽摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池保持謹慎樂觀。

04廣汽急什么？

本文最后，我們再來推測下，作為一家國企性質(zhì)的整車公司，廣汽為何會如此著急且高調(diào)地要在2021年元月，公布一項距離量產(chǎn)仍有較長時間（據(jù)官方稱最晚將于今年四季度量產(chǎn)）的動力鋰電池技術(shù)？

原因很可能來自競品以及股價的壓力：

實際上，上汽聯(lián)合阿里此前公布得智己品牌汽車，同樣號稱將可實現(xiàn)1000公里NEDC續(xù)航。根據(jù)推測，該汽車電池涉及的技術(shù)路線同樣是硅基負極鋰電池。

廣汽此番發(fā)聲，很像是一種主權(quán)我們的技術(shù)是基于自主研發(fā)的核心專利，競品們或只能依賴CATL這樣的電池廠商（當然，廣汽的電池配套廠也是和CATL聯(lián)合成立運營的）。

圖5：廣汽已聯(lián)手CATL生產(chǎn)電池。來源：網(wǎng)絡(luò)。

另外，作為我國老牌整車公司，過去一年多，新勢力們各種PPT技術(shù)引發(fā)的股價狂飆，可能也為廣汽供應(yīng)了參考樣板，既往通過關(guān)于技術(shù)的宣示，提振股價、做大市值這本身也是一種政治正確和需求。

依據(jù)常識來說，相比于新勢力們的造勢，體制本身也決定了廣汽集團不會也不敢完全脫離實際地向外界制造噱頭。所以關(guān)于廣汽此番的高調(diào)，我們相信背后還是有充分的現(xiàn)實準備的而這，某種意義上也是我們對其摻雜石墨烯的硅基負極鋰電池保持謹慎樂觀的理由之一。

只不過無論如何，通過以上的揭示，我們可以基本確認廣汽上周五對外公布的文案中有關(guān)石墨烯電池的說法確實是較為不準確的，存在誤導(dǎo)市場之嫌。這也很大程度反映出當前電動汽車市場領(lǐng)域虛火過剩，很值得投資者警惕。