馬斯克、應(yīng)宜倫、雷軍，甚至郭臺銘和沒多少人看好的賈躍亭，他們都曾是汽車業(yè)門外的野蠻人。兩年前還在觀望的汽車界，現(xiàn)在正在默默接受跟這些野蠻人主導(dǎo)汽車智能化和電動化雙重協(xié)同轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)。尤其是在由國家戰(zhàn)略推動汽車主動轉(zhuǎn)型的我國，很可能成為這些人建立全球汽車業(yè)新秩序和游戲規(guī)則的前沿陣地。

2014年十二月二十六日，美國電動汽車制造商TSLA公布了兩年前停產(chǎn)的第一代車型Roadster的升級版，續(xù)航里程達(dá)到644公里，高出原版60%。

電池技術(shù)的進(jìn)步提升了TSLA產(chǎn)品的性能，此前Roadster的續(xù)航里程是393公里。TSLACEO馬斯克稱，TSLA的高性能石墨烯電池，相比目前的容量上升近70%。

英國科學(xué)家發(fā)明石墨烯10年后，在電池上的應(yīng)用獲得巨大突破。十二月初，西方媒體報(bào)道，西班牙Graphenano公司和西班牙科爾瓦多大學(xué)合作研發(fā)的石墨烯電池，一次充電時間只需8分鐘，可行駛1000公里。它被石墨烯研究者稱做"超級電池"。

"我們現(xiàn)在還在了解情況，正在求證西班牙這種電池的具體情況，假如確認(rèn)是這樣的，那確實(shí)是革命性的變化出來了。"我國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春十二月二十四日對21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者稱。

西班牙的"超級電池"很快將像TSLA相同應(yīng)用于汽車上，據(jù)西方媒體報(bào)道，它的擁有者十二月在德國兩大汽車巨頭的汽車上進(jìn)行試驗(yàn)，并在2015年第一季度生產(chǎn)上市使用。

石墨烯充電時間接近加油

目前，全球汽車制造商使用的動力鋰電池重要使用鋰電池，以TSLA為代表的鎳鈷鋁酸鋰電池（鈷酸鋰電池）、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車為代表的錳酸鋰電池。

這三類電池以鈷酸鋰電池能量密度最高，但它在高溫下也最不穩(wěn)定；磷酸鐵鋰電池最穩(wěn)定，但能量密度最低。

鋰電池技術(shù)已經(jīng)沉寂了20年沒有大的技術(shù)革新。一位研究動力鋰電池的專家稱，其最大的障礙在于，鋰電池功率密度有限，其大量能量無法快速接收或釋放。

TSLA升級版的Roadster3.0采用了改進(jìn)過的鋰電池，TSLA沒有確認(rèn)是否加入了石墨烯。不過，它的性能有大幅度的提升，恐怕只有石墨烯能做到。新改進(jìn)的18650型鋰電池的容量大幅度加大，6831節(jié)電池組數(shù)量沒有新增，但電池組的總?cè)萘繌?3kWh提高到了70kWh。

據(jù)接受采訪的專家介紹，石墨烯的結(jié)構(gòu)可以改變鋰電池技術(shù)長期沒有突破的障礙。石墨烯片材內(nèi)部結(jié)構(gòu)間隔擴(kuò)大，以允許更多的電解質(zhì)"潤濕"及鋰電池中的鋰離子獲得高速率通道的性能。

"石墨烯的特點(diǎn)是導(dǎo)電速度快，導(dǎo)電性能好，目前很多研究都在實(shí)驗(yàn)，具體哪一塊很難說，不過縮短充電時間等是肯定的。"李義春說。按照美國倫斯勒理工學(xué)院研究人員的預(yù)計(jì)，石墨烯陽極材料比如今鋰電池中慣用的石墨陽極充電或放電速度快10倍。

按照西班牙上述機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，石墨烯也可能大幅度新增電池的容量。"超級電池"參數(shù)顯示，其能量密度超過600wh/kg，是目前動力鋰電池的5倍；使用壽命是目前鋰電池兩倍；其成本將比目前鋰電池降低77%。

鋰電池傳統(tǒng)制造強(qiáng)國是日本和韓國，在石墨烯電池上他們也正在搶奪技術(shù)先機(jī)，韓國科學(xué)家早在去年十一月就宣布，最新發(fā)明的石墨烯超級手機(jī)電池，可存儲和傳統(tǒng)電池等量的電量，但充電時間只需16秒。

日本在電池技術(shù)上實(shí)行兩條路線并行，除了發(fā)展普通意義上的鋰電池，他們還研究燃料動力鋰電池技術(shù)，用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑，來制造燃料動力鋰電池車所需的氫燃料，獲得突破。

據(jù)李義春介紹，目前石墨烯的研究總體上分兩塊：一是在傳統(tǒng)鋰電池上進(jìn)行應(yīng)用，目的是改進(jìn)、提升鋰電池的性能，這類電池不會出現(xiàn)顛覆性的影響；二是依據(jù)石墨烯制造一個新體系的電池，它是一個嶄新系列的，在性能上是顛覆性的，稱作"超級電池"。

我國2015年量產(chǎn)石墨烯鋰電池

新能源汽車推廣長達(dá)5年，但效果并不理想。據(jù)工信部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年前11個月，我國新能源汽車?yán)塾?jì)生產(chǎn)5.67萬輛，和2015年純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量力爭達(dá)到50萬輛的目標(biāo)差距巨大。

市場化艱難的重要原因在于使用的便捷度上：一是續(xù)航里程較低，消費(fèi)者普遍有里程焦慮；二是充電設(shè)施不完善，充電不方便影響使用。

在傳統(tǒng)的解決方法中，車企采用了先推廣混合動力車型緩解里程焦慮，消費(fèi)者可以根據(jù)實(shí)際情況選擇用油或者用電；另一個角度，國家鼓勵大規(guī)模建設(shè)充電站和充電樁，緩解充電難。

石墨烯超級電池的出現(xiàn)，可能徹底改變現(xiàn)有的充電問題。續(xù)航里程成倍上升，長途出行的里程焦慮可能徹底打破。以西班牙的超級電池為例，1000公里的續(xù)航里程幾乎接近北京到上海的直線距離，遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)汽車一箱油的行駛距離。

石墨烯充電速度提升，可以減少充電時間，宏觀上可以大范圍減少充電站和充電樁的需求。以目前全球領(lǐng)先地位的TSLAModelS85為例，其通過大功率的超級充電站充電，也要80分鐘才能充滿，車主等充電的時間仍然是一次煎熬。

"超級電池10分鐘的充電時間，比加一次油時間長一點(diǎn)點(diǎn)，但續(xù)航里程比一箱油要長很多，消費(fèi)者再也不會抱怨。"一位汽車業(yè)內(nèi)人士分析稱。

目前，油電混合動力車被認(rèn)為是市場上最適合由燃油車過渡到電動汽車的最好產(chǎn)品，而且這個過渡階段可能長達(dá)15-20年，但電池材料的進(jìn)步可能推翻這種預(yù)判，甚至連純電動汽車的普及也可能不要那么長時間。

"超級電池"一旦大規(guī)模應(yīng)用到電動汽車上，對整個行業(yè)將是顛覆性的。"一些百年車企可能沒有這項(xiàng)技術(shù)而衰落，而一些只有十幾、二十年的車企，因?yàn)檎莆招虏牧霞夹g(shù)，可能成為新的巨頭。"

李義春介紹說，目前國內(nèi)對石墨烯電池的研究進(jìn)展順利，一些高校研發(fā)團(tuán)隊(duì)和深圳的公司進(jìn)行合作，研究已經(jīng)進(jìn)入了中試階段，"預(yù)計(jì)2015年上半年就可能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，性能會有很多提升。比如可以在不新增多少成本前提下，新增鋰電池的充放電次數(shù)，提高電池安全性等。"

我國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟在2013年就已經(jīng)向國家各部委上報(bào)了多個石墨烯研發(fā)示范基地，無錫、重慶、南京、青島、常州等紛紛建立石墨烯產(chǎn)業(yè)示范基地。2014年十二月，國家主席習(xí)近平親赴江蘇高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院，調(diào)研石墨烯研發(fā)及參觀產(chǎn)品展示。

不過，據(jù)石墨烯電池研究人士透露，目前國內(nèi)重要研究的是石墨烯運(yùn)用到鋰電池上，而非全新體系的"超級電池"，所以國內(nèi)技術(shù)和超級電池有一定差距。國家相關(guān)部門對此很重視，2015年出臺的"十三五"新材料規(guī)劃可能將石墨烯納入其中。