近日，一條新聞給電動(dòng)車行業(yè)打了一針雞血，各大新聞媒體也因此興奮得嗷嗷叫：中科院上海硅酸鹽研究所發(fā)布消息稱，該所聯(lián)合北京大學(xué)、美國賓夕法尼亞大學(xué)展開持續(xù)攻關(guān)，已研制出一種高性能超級(jí)電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯，該材料具有極佳的電化學(xué)儲(chǔ)能特性，可用作電動(dòng)車的“超強(qiáng)電池”，充電只需7秒鐘，即可續(xù)航35公里，相關(guān)研究成果已于12月18日發(fā)表在世界頂級(jí)期刊《科學(xué)》上。

那么，這個(gè)新玩意是否能解決電動(dòng)車?yán)m(xù)航力差和充電慢的瓶頸問題？我看未必。

什么是石墨烯電池？

石墨烯電池其實(shí)并不是真正的電池，而是一種新材料超級(jí)電容。在此之前，超級(jí)電容已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車、混動(dòng)汽車和大功率輸出設(shè)備等領(lǐng)域，作為一種電化學(xué)儲(chǔ)能裝置，其性能介于傳統(tǒng)電容和電池之間，具有功率密度高，循環(huán)壽命長以及安全可靠等特點(diǎn)，但是能量密度卻是其最大的軟肋。

為了解決這個(gè)問題，科研工作者只能在新材料上下功夫。經(jīng)過多年研究，最后發(fā)現(xiàn)氮摻雜有序介孔石墨烯的性能表現(xiàn)最佳，不僅能實(shí)現(xiàn)高能量密度和高功率密度，而且還具有無毒環(huán)保，體積輕重量小，成本低廉易于規(guī)模生產(chǎn)，性能安全可靠，不易燃也不易爆等等優(yōu)勢(shì)，實(shí)為超級(jí)電容之最佳材料，可謂是居家必備，老少咸宜……

正因如此，氮摻雜有序介孔石墨烯超級(jí)電容無論是性能還是成本，都比目前實(shí)際應(yīng)用的所有種類的電池更具優(yōu)勢(shì)，且在快速充放電方面更是將鋰電池甩出幾條街，完全可以替代掉原先的電動(dòng)車電池組成為新的儲(chǔ)能設(shè)備。所以，該超級(jí)電容被冠以“石墨烯電池”的名頭見諸各大媒體。

然而就本質(zhì)來說，石墨烯電池并不是真正的電池，如果說超級(jí)電容相當(dāng)于電腦中的內(nèi)存，電池相當(dāng)于電腦中的機(jī)械硬盤，而石墨烯電池其實(shí)就相當(dāng)于固態(tài)硬盤——盡管都有“儲(chǔ)存”上的功能體現(xiàn)以及儲(chǔ)存容量的限定，但就原理而言，固態(tài)硬盤和機(jī)械硬盤其實(shí)并不是一回事，固態(tài)硬盤的工作原理更接近于內(nèi)存。

為何石墨烯不能帶來電動(dòng)車革命？

以特斯拉Model S為例，滿電理論續(xù)航里程480公里上下，電池容量為85千瓦時(shí)，可用快速充電方式在一小時(shí)內(nèi)充滿電；而在快速充電條件下，充電樁的直流輸出高達(dá)125千瓦時(shí)，換句話說就是每小時(shí)耗電125度。好了明確了這一點(diǎn)之后，咱們?cè)倮^續(xù)往下掰扯小學(xué)水平的數(shù)學(xué)題。

如果將特斯拉Model S的鋰電池全部更換為等容量的石墨烯電池，以“充電7秒鐘續(xù)航35公里”來計(jì)算，480公里的續(xù)航力只需充電96秒，這個(gè)時(shí)間不比普通汽車加油耗時(shí)慢——其實(shí)算上在加油站排隊(duì)和交費(fèi)等時(shí)間，車主們會(huì)發(fā)現(xiàn)，自己進(jìn)加油站加一次油的耗時(shí)不止96秒。

1小時(shí)(3600秒)將特斯拉Model S充滿電，充電樁輸出是125千瓦時(shí)；97秒將特斯拉Model S充滿電，充電樁的輸出就是3600÷96×125=4687.5千瓦時(shí)，即1小時(shí)耗電4687.5度——強(qiáng)調(diào)一下，這還只是理論數(shù)值！

85千瓦時(shí)的電池容量在1小時(shí)快充模式下耗電125千瓦時(shí)，損耗就高達(dá)47%(即125/85-100%=47%)，而在96秒內(nèi)充電85千瓦時(shí)，其損耗絕對(duì)遠(yuǎn)不止這么點(diǎn)，這對(duì)整個(gè)充電系統(tǒng)的散熱要求達(dá)到了一個(gè)極其變態(tài)的高度！

好，就算中國有能力建造散熱能力極其變態(tài)的充電系統(tǒng)，咱們接著往下算：保守而言，高速公路上的服務(wù)區(qū)加油站都可以同時(shí)容納6輛車加油，以此為例，每個(gè)服務(wù)區(qū)都建立6個(gè)充電站，其負(fù)載將高達(dá)4687.5×6=28125千瓦時(shí)，這是一個(gè)什么概念呢？

這么說吧，三峽電站總共有32臺(tái)70萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量高達(dá)22,400,000千瓦，就算全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，也只能承擔(dān)796個(gè)服務(wù)區(qū)的充電站用電量——如果考慮到實(shí)際充電損耗和輸變電損耗，這個(gè)數(shù)值將至少下降三分之一，約為530。

我查了百度了一下關(guān)鍵字“高速公路服務(wù)區(qū)”，百度百科的結(jié)果是，截至2011年，全國高速公路服務(wù)區(qū)就超過1500個(gè)，現(xiàn)在相信遠(yuǎn)不止這個(gè)數(shù)！這就意味著，一個(gè)三峽電站，只能負(fù)載全國三分之一的高速公路服務(wù)區(qū)充電站，若遇上冬季枯水期，這個(gè)負(fù)載就只能轉(zhuǎn)嫁給火電廠，如此一來，中國霧霾會(huì)不會(huì)加劇？大家自己想。