石墨烯的瓜，你们吃够了么?
2021 年才过了三周，电动车品牌间的电池大战就升级了。先是智己品牌用掺硅补锂技术给出了 1000 公里+续航；蔚来也不甘落后，用半固态电池给出了 1000 公里+续航；广汽更是抛出了「 石墨烯」 概念，写出了「8 分钟充满 80%，1000km 续航」 这样炸的宣传语。 高续航、快速充电、安全低成本的效果宣传引起了动力电池领域权威、中科院院士欧阳明高的质疑。在专家的质疑和媒体的争相报道下，广汽埃安给出了解释，其实这次发布的是 两个产品 ： 石墨烯基超级快充电池 ，实现 8 分钟充电 80%，搭载于 AION V 上，今年 9 月投产； 硅负极电池 ，实现 NEDC 续航 1000km，搭载于 AION LX 车型，将于年内投产。 在智己和蔚来的铺垫下，1000km 续航已经「 吓」 不到大家了；而广汽之所以能引起这么大的关注和争议，不仅是因为直击了用户对快充的需求，更多的是因为抬出了「 石墨烯」 这个超级大噱头。 石墨烯，到底是黑科技? 还是智商税？ 自从 2004 年石墨烯被物理学家从实验室中成功的分离出来后，就一直备受关注。打开橙色软件一搜，「 石墨烯竹炭」「 石墨烯内衣」「 石墨烯电暖器」，大有万物皆可石墨烯的意思，一时间，石墨烯几乎成了智商税的代名词。 以至于大家看到广汽这次的新闻，第一反应是：「 石墨烯究竟是什么？这是不是智商税？」 从名字就能看出，石墨烯的起点就是我们常用的铅笔芯原材料——石墨。 石墨由一层层的片层结构组成，从中剥离出最小的一层，这个单层碳原子晶格结构的材料就叫石墨烯；而层层石墨烯平行堆叠起来，就变回了石墨。（石墨的结构）因为是由单层原子构成，石墨烯非常薄，透光率 97.7%，别说肉眼，就算在显微镜下观察也不容易。（这满页的铅笔痕，可能有几十到上百层的石墨烯）我们可以把单片石墨烯想象成无限缩小的半透明渔网，在它上边，电子能进行异常迅速的平面运动，就像一个导电网。因此这个「 二维材料」 有非常好的导电性、导热性，电子迁移是目前常用的硅材料的 10 倍，而且几乎不受温度变化的影响。（微观下像渔网一样超薄的石墨烯）正是因为这些特性，石墨烯一出世，就跟动力电池扯上了千丝万缕的关系。世界各顶尖科研机构和公司，也频频传出石墨烯提升电池性能的研究进展： 2011 年，美国西北大学研究发现，石墨烯作为电池阳极材料能大大提高储能和充电速率。 2011 年，莱斯大学发现，石墨烯混合物制成的电池能够 20s 内充满电池容量的 90%，且性能长时间稳定，经得起 1000 次循环利用实验的验证。 2014 年，西班牙 Graphenano 公司宣称研制出了石墨烯电池，「 充电 10 分钟跑 1000 公里」。 2016 年，浙江大学高超教授团队研究出高性能铝-石墨烯电池，可实现 7.2 秒充满电。 …… 目前锂电池的结构和性能都已经趋于成熟，很难再做出性能上的突破。因此每一次关于石墨烯电池的新进展都带来了无限期望，石墨烯被看作是提升电池性能的救命稻草，然而产品化的道路没有那么平坦。 石墨烯电池——理想很丰满，现实很骨感 虽然石墨烯在电池中的超能力已经得到了实验室的证实，各汽车品牌也都陆续传出过研发石墨烯电池的消息，比如西班牙 Graphenano 公司、特斯拉、英国超跑公司 Briggs……然而都仅停留在 PPT 阶段，最后以不了了之收场。 就像前边说的，石墨烯逆天的特性得益于它超薄的结构和巨大的「 比表面积」，但单层石墨烯还停留在实验室阶段，大规模制备的多层石墨烯性能必然会打折扣。如何量产层数少的石墨烯，如何让多层石墨烯保留超高性能，何如避免石墨烯跟其他材料接触面积过大造成的性质改变……. 都是石墨烯在量产和使用时的难点。 正因如此，到目前为止，在市场上还见不到以石墨烯作为电池主要材料的产品。既然成本高、制备困难，那使用较少的的石墨烯，将它作为辅助添加剂，就成了退而求其次的选择。这次广汽的「 石墨烯基电池」 也是如此。 「 石墨烯基电池」 ≠「 石墨烯电池」 「 石墨烯基电池」 与「 石墨烯电池」，一字之差，两者从技术到性能上都差的不是一点点。 广汽这次的「 石墨烯基电池」，是将石墨烯作为导电剂，少量加入锂电池的正极，用量非常少（不超过 4%）。本质上，这还是我们熟悉的锂电池，石墨烯只是个添加剂。 如此小的用量，石墨烯对电池能量密度的影响微乎其微，也没办法在大家最关心的续航里程上实现质的突破。不过石墨烯超高的电子迁移率还是能达到快充效果的。（图片来源：东兴证券）石墨烯导电剂，新瓶装旧酒? 将石墨烯作为锂电池的导电剂，来实现快充，广汽并不是第一家。 早在 2016 年，作为当时国内石墨烯领域的龙头，东旭光电就推出了 世界首款石墨烯基锂电池产品——「 烯王」。这个充电宝就是以石墨烯作为导电剂，实现 15 分钟快速充电 5000mAh。与这次的广汽类似，当时这个产品的推出，也将东旭光电的股价在 2016 年短暂地推上了峰值。 然而短暂高峰之后，就是一路走低。这是因为当时石墨烯制备价格很高，原材料和生产导电剂的成本都相应提高；相对地，市场对快充充电宝也没有那么大的需求。 试想，既然充电宝能做成快充，那我为什么不直接买个快充手机？果然，随后小米 10 至尊版等手机中，都搭载了石墨烯导电剂的锂电池，可以 120W 超级秒冲。 石墨烯导电剂在移动电源和手机电池产品里都早就应用，广汽这次把它搬到电动车上，有点新瓶装旧酒的意思。 那这个「 新瓶」 跟之前有什么不同呢? 有了「 烯王」 这个前车之鉴，广汽在石墨烯成本控制上是做了准备的。去年 7 月，广汽就在科技日上公布了 具有独立自主知识产权的 3DG 石墨烯制备技术 ，据说成本可降至常规制备的 1/10；2020 年 9 月广汽集团内部孵化的广州巨湾技研有限公司注册成立，专门开拓石墨烯在超级快充电池、超级电容器等领域的应用。导电剂成本仅占锂电池的 2%左右（方正证券数据），再加上自产自研原材料做后盾，广汽研发石墨烯基电池的确有点优势。 其次，相比于充电宝和手机，消费者对电动车快充的需求明显更迫切。补能焦虑一直困扰电动车用户，如果有一个技术能做到像燃油车加油一样几分钟充好电，相信不少消费者会愿意为了这项技术买单。 但是对于广汽这次的快充技术，我们的期待还是有所保留的。 毕竟电动车的电池相比于手机电池，体量大的不是一点点，内部结构的复杂程度和对安全性、散热功能的要求也更高。石墨烯基锂电池是否真的能做到「8 分钟充电 80%」，还要等产品出来后再看效果。 另外，电动车的快充不是电池单方面的作用，需要电池与充电桩、电网共同配合。参考目前市面上充电效率最高的特斯拉 V3 超级快充，充电峰值功率为 250kW，特斯拉也在充电站采取了 V3 … 继续阅读
蔚来的 2021 年要怎么走？
1 月 9 日，蔚来在成都举行了 2020 年 NIO Day，发布会信息密度极高：首款轿车 ET7、激光雷达、固态电池、算力超 1000TOPS 的计算平台……这些内容在业内也引发了非常热烈的讨论，即便已经过去这么久，但是讨论仍未停止。 大家讨论的点集中在几个点：激光雷达、固态电池、算力超 1000TOPS 的超算平台以及 NAD 自动驾驶。从 NIO Day 活动结束到第二天下午六七点，蔚来创始人、董事长、CEO 李斌和蔚来联合创始人、总裁秦力洪接受了多场来自媒体的采访。 透过这些采访，我们试着来理解这么三个问题：蔚来为什么下放这么多黑科技？蔚来接下来的自动驾驶要怎么走？以及蔚来在今年又有哪些动作？ 接下来，enjoy。 蔚来为什么下放这么多黑科技？ 固态电池：2022 年第四季度开始交付 先来说固态电池，目前，不管是磷酸铁锂电池还是三元锂电池，从电化学层面来看进展已经非常缓慢，创新空间主要还是来自工艺以及生产制造方面，比如现在的 CTP 技术（跳过电池单体到电池模组的步骤直接将电池单体组装为电池组），以及特斯拉的 CTC（车身底盘一体化）。这基本上就是现在锂离子电池的极限了。 而固态电池具有能量密度大、减重等优点，被认为是极有可能取代锂电池的下一代电池技术，李斌表示，固态电池现在在行业里最大的挑战是它带来的好处还不足够抵消成本提升。但是蔚来的优势就在于车电分离，所以算账的逻辑跟别人不太一样。 他举了这样一个例子：「 比如说 NIO Day 很多用户从外地开过来，这种需要超长续航的场景对于固态电池来说就有意义。到明年比如说几十万用户这里面可能有 1%、2%类似场景的需求，就有一定的量在那里。从商业模式的角度讲，就可以实现闭环。」「 如果只是和新车绑定销售，很多开发费用平摊不过来，因为用户不一定选装它。所以固态电池能够提前量产跟我们独特的商业模式有关系。」 蔚来表示， 固态电池会在 2022 年第四季度开始交付。 当被问到是哪家供应商时，李斌则闭口不谈，只是说蔚来与固态电池供应商之间有着非常紧密的合作关系且肯定是业内领先的公司。「 我们和合作伙伴一起加快量产，我相信可以把整个行业车上量产的时间至少提早 1-2 年。」 激光雷达：明年第一季度随车交付 作为行业内公认的实现高级别自动驾驶不可缺少的传感器，激光雷达在今年获得了极大的关注度，新势力领头羊的蔚来在自己的第一台轿车上也上了激光雷达，名曰：Aquila。 从参数上来看，这款激光雷达的素质很高：号称是目前世界上看得最远的激光雷达，拥有 120 度超广视角，等效 300 线高分辨率，可探测的最远距离达 500 米；采用 1550 纳米激光，避开了人眼敏感的 900 纳米波长；此外，这款激光雷达还拥有独创的动态聚焦功能，可通过局部的点云加密获取更精确的三维信息，能够更好地追踪车辆和行人，提高自动驾驶的可靠性和安全性。 一位激光雷达业内人士对这款激光雷达的评价是这样的：「 挺不错的，量产的话。」 显然，性能是有的，但是能不能量产是一个问题。李斌透露，激光雷达的选择，要满足「 能量产、时间上来得及、符合（蔚来）长期技术路线」，当时看了十几家激光雷达厂商，最终定了 Innovusions。但是，当被问到是否有 Plan B 的时候，李斌回答了两个字「 没有」。也就是说， 蔚来决定将自己的 NAD 自动驾驶的激光雷达完全押注在 Innovusion 这家初创企业上，不得不说，真的是非常大胆。 至于成本，据去年蔚来资本对 Innovusion 的介绍， 在保证质量的前提下，Innovusion 正在从工程化、国产化以及出货量三方面探索降成本的突破，有望在年内（2020 年）将高性能激光雷达成本控制在百元美元范围。 不过我觉得，第一批上车的激光雷达，成本不会低。 算力超 1000TOPS 的超算平台：明年第一季度随车交付 蔚来这次不再沿用 Mobileye 的方案，转用了英伟达自动驾驶平台，上了英伟达 NVIDIA Drive Orin 芯片，把算力直接怼到了 1000+TOPS。在发布会当晚，李斌表示，ET7 会是全球第一款搭载 NVIDIA Drive Orin 的量产车。 而在此前，不管是理想还是小鹏，都曾表示会上英伟达的 Orin 芯片。「 我们（蔚来）让它把计划提前了，比行业原来期望的量产时间提前了不少。」 在接受媒体采访时，李斌这样说道。 至于为什么把算力堆那么高，李斌表示，未来几年自动驾驶算力会迎来大幅增长。「 因为现在算力涨太快，如果没有一些提前量，将来会比较被动。」 此外，蔚来把轿车 ET7 的交付时间点定在了明年一季度。不管是固态电池、激光雷达还是超算平台，每一个都对蔚来的工程能力提出了非常大的挑战。李斌透露， 蔚来把很多合作伙伴的量产时间都提前了差不多半年。「 细节不多说那么多了，我们就说能不能量产，如果量产不了我们就和其他人合作了，或者我们想办法帮助合作伙伴量产。」 简言之，蔚来今年的压力真的非常大。 NAD：蔚来对自动驾驶的长期思考 这次的 NIO Day 上，蔚来重新梳理了自己的自动驾驶发展路径。自动驾驶分为感知、规划、决策、控制四个部分。此前，蔚来把最难的感知部分交给了 Mobileye，自己做剩余部分，现在转用英伟达平台，标志着蔚来正在构建从地图定位到感知算法，从底层系统到控制策略的全栈自研能力。 在李斌看来，从 2017 年、2018 年到 2025 年，这七八年时间是自动驾驶电动汽车逐渐找到终极产品形态的过程。「 从客观层面来看机械硬件的迭代周期是四五年，但是智能化的软硬件迭代非常快，如何保证现在打的地基（硬件配置）能够让楼宇越搭越高（自动驾驶越来越好），非常考验判断力。」 从 33 个高性能感知硬件的超感系统 Aquila 以及算力超 1000TOPS 的超高算力平台，再到将自动驾驶融入到整车设计，这是蔚来对于自动驾驶的一个长远思考。 而这， 也对蔚来的自动驾驶软件研发能力提出了非常大的挑战。 于是我们看到，在最近的几个月里，蔚来积极寻找相关人才：引入原 Momenta 研发总监任少卿和前小米芯片负责人白剑，前者是视觉感知方面的技术大牛，而后者拥有芯片背景。可以预见的是，在接下来的一年里，蔚来引入算法大牛的动作不会停止。 接下来的一个问题就是 NAD 的定价。NAD 的 19 项安全与驾驶辅助功能 ET7 全部标配，完整功能则采用按月订阅模式，月费 … 继续阅读
首试威马 Cloud AVP：真无人自主泊车要来了？
试想一个场景：你开车到达停车场的入口，下车之后车子在无人状态下自动驶入停车场内，寻找并泊入可停靠的车位。驶出停车场也同理，只需手机远程一键式操作，车辆依然会在无人状态下自动驶出停车场，安全停到你的面前……. 现在，这个场景可以实现了。 1 月 19 日，威马在其星晖智能基地举行了全新智能纯电动 SUV W6 的量产仪式，新车将会在今年上海车展正式交付。不过，在这次的活动上，新车并不是重点，其搭载的全球首个「 云端智能无人泊车系统」（Cloud AVP）」 才是主角。 云端智能无人泊车系统」（Cloud AVP），由威马汽车深度联手百度 Apollo 平台研发打造，用户可通过手机一键式完成在无人干预情况下的自动驾驶、躲避障碍物、车位智能搜索和自主泊入、泊出等功能，实现停车场景下的无人驾驶功能。 硬件层面，新车搭载了高通 8155 芯片、5G 基带及自研的自动驾驶域控制器，部署 22 个传感器，包含 5 个 77GHz 毫米波雷达、5 个摄像头及 12 个超声波雷达。这基本上就是市面上主流的传感器配置。此外，这台车的算力也达到了「百万级 TOPS」。不过需要注意的是，这个算力并不是放在车端，而在云端。 威马汽车创始人、董事长兼 CEO 沈晖表示：「 对于智能汽车，特别是有无人驾驶的智能汽车，本地算力非常关键，但云计算、边缘计算带来的力量更加强大，因为你本地算力不管硬件堆到什么程度，会有成本以及可靠性的问题，所以我们的路径跟很多友商不一样，我们强调的是综合算力，我们云端+车端算力加起来达到了百万级 TOPS。」 那么，这套系统如何工作呢？首先，依靠车身周围的众多传感器去采集信息，之后这些数据会上传到云端，而后利用百度云端服务器计算于推演行车路线并匹配最优泊车路线，推演完成之后会下发到本地，车子完成自主泊车。 说了这么多，那么 Cloud AVP 的表现到底如何？ 体验如何？ 云端自主学习泊车，顾名思义就是车子通过自我学习，学会泊车。直接上视频吧：（威马 W6 自主学习泊车）使用该功能前，首先要为车子添加学习出库和入库路径。 比如设置一条从小区内自己的车位到家楼下的自主出库路径。首先打开车上的「学习型自主泊车」功能，先驾驶车子在这条路径上行驶，让车子分别学习出库到入库的动作和路线。 注意：使用该功能时，车速不能高于 15km/h，路线总长不能超过 50 米，与此同时，车机屏幕上也会实时记录你的行驶长度，以免超出可识别范围（不过车上的工作人员告诉我，实际上路线长度到 100 米）。（已经超过系统提示的 50 米，但是自主泊车依然有效）（用户可以通过屏幕设置车位名称）之后，数据会上传云端，完成出库动作的学习。系统显示整个记录过程需要大约 10 分钟，但是实际亲测 2-3 分钟就完成了学习，入库的学习同理。（学习过程：能够看到车停的并不标准）（自主泊车：车很端正的停在车位中间）一个小细节：即便你最终在系统自主学习入库的时候把车子停歪了也不要紧，因为在系统执行入库动作的时候，会自动停在车位中间。对于新手司机来说，这个功能简直就是福音啊。（自主泊车学习完成后的界面）系统学习完出入库路径之后，我们就可以下车，使用手机来让车子真·无人自主泊车。具体来说，在威马手机 APP 上找到智能泊车按键，而后泊车系统会进行自检，然后用户选择入库/出库路线，之后车子会自动执行相关操作。 这里威马加入了一个很有意思的环节：在系统进行自主泊车的时候，用户需要在手机屏幕上画圈，之后就可以将手指停在屏幕中间（手指离开屏幕，泊车就会停止）： 但是在这个过程中，用户也不能闲着，依然要做为泊车系统的最后一道防线。如果发觉有突发情况，手指离开屏幕，车子就会马上制动停止泊车，保证行车安全。 也就是说，人依然是系统的责任主体。 说到制动，这里还得补充一条，为了保证车子能够精准执行决策动作，威马在这台车上使用了新一代的转向电机、集成电驱以及 i-booster 电动助力刹车，具体提升内容，看图（嗯，确实是下了不少功夫）： 而从上面的视频中能够看到，在执行出库/入库的动作很果断，系统运行流畅稳定，唯一美中不足的一点是 车速有点慢 ，如果在车流较多的停车场，可能会影响到其他车辆的通行效率。威马工作人员告诉我们，不管是这台车还是手机上的泊车 UI，都还不是最终版本，仍在不断优化中。 当然，这还不是这套系统的全部能力。威马表示，今年年内将会通过 OTA 的形式逐步开放针对更多场景的高级辅助驾驶功能，大家可以期待一下。「战略加速的一年」「2021 会是威马战略提速的一年，威马将在产品、智能化、渠道、技术等多线程加速奔跑。」 沈晖这样说道。 事实也正是如此。2021 年的威马，有很多事情要去做：除了要在上半年新上市的 W6 外，威马亦会有 新的产品布局 2B 出行领域的发展 ，从而实现『2B+2C』 双线并进，推动智能电动车的普及。下半年，威马轿车战略也会正式开启。同时，今年威马将加速新技术、新应用的研发节奏，如：换电技术、高续航电池、热管理 3.0、下一代全新智能整车平台等。同步进行的还有威马的出口计划——2021 年将重点进军欧洲市场，先从 2B 出行端展开尝试，强化威马全球智能纯电汽车普及者的地位。 此外，别忘了，威马正在寻求科创板上市。按照目前资本市场对新势力暧昧态度来看，威马募集的金额不会低，这将进一步助力公司发展。 一直以来，低调的威马在新势力中的声量并不算大，在蔚来、理想、小鹏这三家上市之后更是如此。但是借着这次发布会，沈晖透露了很多接下来一整年威马要去做的事情，向外界透露了一个非常强烈的讯号：2021 年，威马要发威了。 行文至此，也无需再言，且看威马如何在今年「 牛」 转乾坤吧。