明明锂电池更好，为何商家宁愿卖石墨烯，也不卖锂电池？

锂电池的能量密度更大、动力性能更足、循环寿命也更长，堪称当之无愧的"性能王者"，可为什么走进电动车门店，商家却总是把石墨烯电池推到最前面，甚至有意无意地把锂电池"藏"起来呢？答案要从锂电池本身的秘密说起。

打开一节锂离子电池，里面并没有太多高科技的元素，只是两米长的箔片涂着黑色的糊状物，紧紧卷绕在一个仅重45克的小圆柱里。可就是这样看似简陋的装置，却是当今最优秀的电池之一，为笔记本电脑、电动汽车乃至在轨卫星提供着源源不断的动力。

然而一旦电池失效，其中蕴含的能量就会以错误的方式释放出来。这样一种结构原始的器件，为何几乎能够进入地球上每一台电子设备？又为什么至今仍未出现更好的替代品？

在二十世纪八十年代初，大多数可充电电池的能量密度仍被卡在每千克40至60瓦时的水平，也就是说，需要整整一千克的电池才能让一只40瓦的灯泡亮上一个小时。

正因如此，1983年第一款商用手机问世时，其表现相当令人失望：充电十小时，通话时间却只有三十分钟。笔记本电脑、相机乃至医疗设备，都被同样笨重的电池所拖累。

从电子巨头到石油公司，都在竭力研发更好的电池，因为他们清楚，哪怕仅仅将能量密度翻上一倍，就足以开启便携式电子设备的新纪元，为整个数字革命注入动力。

但没有人意识到，答案其实早已被人找到。

1972年，32岁的英国化学家斯坦利·惠廷厄姆正在美国新泽西州埃克森公司的研究实验室里，研究不同材料的储能特性。没错，正是那个埃克森，当时全球最大的跨国石油巨头，也在研究电池。

次年，埃及、叙利亚与以色列之间爆发战争。由于美国支持以色列，阿拉伯产油国以切断石油出口作为反制。12月22日，原油价格从每桶5.12美元猛然涨至11.65美元，翻了一倍多。尼克松政府为压低油价出台了一系列政策，结果适得其反，短缺愈演愈烈。

美国民众不得不在加油站前排队数小时，政府随后启动了配给制度。局势一度严峻到需要将全国限速降至每小时55英里以削减燃油消耗。埃克森的高管们担心供应会彻底断绝，于是开始认真研究电力等替代方案。

早在1900年，汽车刚刚兴起时，销量最好的车型其实是电动车，超过了蒸汽车和汽油车。可当时电动车的问题恰恰出在电池上：整套电池重达360千克，占整车重量的百分之四十，续航却只有大约60千米。

而且能量密度不仅本身就低，还会随时间衰减，每充一次电就更差一分。不到500次循环，电池就基本报废。

历史仿佛开了个玩笑：一百多年过去了，电池仍然是限制电动出行的最大瓶颈。在惠廷厄姆的实验里，他发现锂离子可以像书签一样，反复插入某些层状材料的晶格之中，又能干净利落地被抽出来。这正是"嵌入反应"的雏形，也奠定了此后全部锂离子电池的工作原理。

锂之所以被选中，是因为它是所有金属中最轻的一种，同时又极其活泼，愿意毫不吝啬地贡献出自己的电子。

理论上讲，用锂做电池，能量密度可以一下子拉到前所未有的高度。可这份"活泼"本身也是一把双刃剑——锂在遇到空气、水甚至只是轻微升温时，都可能剧烈反应。

它既是最完美的电池材料，也是最危险的电池材料。

正因为如此，研究者们后来把纯锂金属换成了含锂的化合物，让锂只以离子的形式在正负极之间来回穿梭，才把这份危险压到了可以量产的程度。

即便如此，锂离子电池内部依然是一个高度紧张的化学系统。一旦隔膜被刺穿、电芯被挤压、或是充电时电压失控，正负极之间的短路就会瞬间释放巨大热量，引发所谓的"热失控"。

而热失控一旦启动，就是一场链式反应——一节电芯的失控会加热邻近电芯，邻近电芯又继续加热更远的电芯，直到整包电池全部卷入其中。

在实验室的公开演示中，研究者故意刺穿一节电池，眼睁睁看着它自我加热、鼓胀、冒烟，随后喷出白色蒸汽，紧接着蒸汽被点燃形成火焰。

更惊人的是，即使把外部氧气抽走，火焰依然不灭——因为电池内部的正极材料在高温下会自行释放氧气来助燃燃烧。

至此，火焰完全靠电池自身供养。实验现场的爆燃场面极其猛烈，令人惊愕的是，这一切竟由一节小小的电池、且只有50%的荷电状态引发。

研究者解释道，所谓"点燃"发生在电池内部而非外部。燃烧需要燃料、需要氧化剂、需要热量，而电池内部同时包含这三样东西——它自带燃料、自带氧化剂、自带热源，全部集成在一个器件之中。

真正燃烧的其实并不是锂本身，现代锂离子电池里含锂反而很少，具有讽刺意味的是，危险的其实是电池内部的其他一切物质。也正因为如此，扑灭电池火灾极其困难。

用毯子隔绝氧气能让火势变小，却无法归零；水的作用则在于带走热量，因此把电池整体浸没在水中往往是最有效的方法。

这种做法对一节、十节乃至十五节电池都可行，但当电池组包含成千上万节电芯时，就无法在物理上将其整体浸入水中。近年来，电动汽车起火在城市中日益成为一种隐患。

一些国家为此配备了专门的载水卡车，将起火的汽车直接吊入水槽浸没，据称效果确实很好。

那么这样的危险究竟有多常见？专家给出的数据是每一百万节电池才会出现一起火灾。以工程标准来看，这已经是相当安全的比例。但电池几乎无处不在，我们甚至不会去多想。

在有生之年，每个人都可能接触远超一百万节电池，也就意味着每个人几乎都会遇到一次电池起火事件。当全球流通的电池数以十亿计时，即便概率极低，失效终究不可避免。

而需求正在飞速攀升。预计到2030年，全球需要超过1700万吨电池级材料。

制造锂离子电池的代价并不小，锂在地壳中的含量仅约百万分之二十，开采成本高，且极为耗水。而许多锂离子电池设计中另一关键成分——钴，约70%来自刚果民主共和国，其中相当一部分是在危险且往往剥削性的条件下开采出来的。

人们需要更多的电池，也需要它们尽快到来，不能只依赖锂一种元素。

锂并不是终点，未来一定会出现远比它更好的电池。

若人们的优先事项是让地球免受失控气候变化的侵袭，就必须建立大规模的储能系统，并将几乎所有其他生产生活活动电气化。

人们仍在追寻更安全、更廉价、寿命更长、充电更快、储能更多的电池。

锂离子电池改变了世界，但储能的未来不会只是征服一种元素，而是要驾驭许多种。回到电动车市场的现实，就能明白为什么门店里锂电池并不受商家青睐。

全国电动车保有量已经超过4亿辆，可其中八成以上仍在使用铅酸电池，而所谓的石墨烯电池不过是铅酸电池的升级款，可以和老车无缝兼容，锂电池却做不到这一点。商家更看重的是周转。

石墨烯电池的平均寿命只有2到3年，而锂电池能撑上5到7年，卖一组石墨烯电池，两三年后客户大概率还会回来续一单；卖一组锂电池，下次见面就得等到猴年马月。

加上更换电池必须与原车电池类型对应，铅酸车换石墨烯顺理成章，换锂电则受到诸多限制，商家自然更愿意做那门"回头客"的生意。

性能上的王者，未必是柜台上的赢家，这背后拼的从来不只是技术，还有整个市场的惯性与生意的算盘。