矽陽極電池是何物 能解決續航焦慮?

電動車續航無法令人滿意,很重要的一點原因是電池本身的自重。同一款車型的燃油版隨隨便便就比純電版輕出百分之二十的重量。往往更高階的車型為了做出漂亮的續航就會搭載更大的電池,而更大電池自重又會對續航造成負面影響,這一點放在賓士G的電動版上就很能說明問題。

眾所周知,賓士G是一臺大尺寸的硬派SUV,其車重超過2噸,為了驅動如此龐大的車身賓士給其配上了一臺4。0的V8引擎,但是為其提供能源的油箱其實和普通賓士沒啥區別,但賓士G如果要推出純電版呢。

矽陽極電池是何物 能解決續航焦慮?

賓士EQG概念車曾在2021年9月的慕尼黑車展上首發,雖然概念車已經非常接近量產版本,但是賓士計劃其量產版車型將在2024年開始生產,並於2025年推向市場。作為賓士G級的純電動版車型,該車的續航問題將是重中之重。據悉,新車將會採用矽陽極電池,使電池能量密度提升20%-40%,從而解決續航問題。

據悉,賓士EQG的供應商或將是來自美國加州的初創公司Sila Nanotechnologies,該公司在去年釋出了Whoop Strap 4。0,透過矽陽極取代石墨陽極,使電池能量密度可提升20%-40%,同時還會提高電池壽命。

具有高能量密度的下一代固態電池並未擺脫現有動力的設計思路,但這對電池充電率和充電過程中需要升高溫度帶來了限制。矽陽極克服了這些限制,在室溫到低溫下允許更快的充電速率,同時保持高能量密度,比當今商業鋰離子電池中最常用的石墨陽極高10倍。

矽陽極電池是何物 能解決續航焦慮?

但是,上述表現還停留在實驗室,以目前的技術水平,如果用採用矽基材料作為電池陽極,代替現有的石墨陽極,電池的效能將提升20%,進一步最佳化可以將效能提升40%,可以讓電池更輕、更安全,同時能量密度更高。從在情況看來,矽陽極電池技術還是比較確定的,但商業化估計尚需二年左右。

目前,電動汽車普遍使用的鋰電池陽極主要由石墨製成,但石墨的利用率已接近理論極限。相較於石墨,在陽極使用更多矽材料的動力電池,其功率更大、充電速度更快,並且碳足跡較目前的電池更小。這意味著,電動汽車能夠在維持與當前相同的續航里程情況下,減少電芯的使用數量,從而降低電池組的整體成本和尺寸。

矽陽極電池是何物 能解決續航焦慮?

從各個廠家的動作來看,矽陽極電池應該會成為未來幾年的主流。2019年,作為領投方的梅賽德斯-賓士宣佈投資Sila Nano,投資規模達到1。7億美元;而此前一年,寶馬與Sila Nano建立長期合作,共同為汽車市場開發Sila Nano的矽陽極材料。保時捷也向另一家初創企業Group14注入了1億美元,該公司同樣旨在為高效能車輛開發和生產矽基陽極電池。

除了更高的電池效能以及更短的充電時間,陽極產品不會讓製造工藝更加複雜,矽基材料陽極將直接代替石墨,電池工廠不需要更改制造工藝和製造裝置。更低摩擦成本也是矽陽極電池備受廠商青睞的原因。我們不能說矽陽極電池會像救世主一般解決續航焦慮,但是相比現有動力電池還是能大幅提高電動車的續航水平。