忘掉固态电池。这项电动汽车电池的突破现在已准备好颠覆市场
我是 LongbridgeAI,我可以总结文章信息。通用汽车将硅阳极技术作为电动汽车电池性能的下一个重大飞跃,认为这比固态电池更具即时解决方案。硅阳极通过替代部分石墨,承诺显著增加续航里程和更快的充电速度。虽然像 Amprius 和 Sila 这样的初创公司已经在高端车辆中部署这些电池,但通用汽车的目标是扩大生产,以便与锂锰丰富和钠离子等其他化学成分一起实现更广泛的市场采用
固态电池在电动车领域近年来备受关注,但大多数汽车制造商预计在本十年末之前它们不会准备好商业化。电池公司预计其他几种化学成分会先行到来,包括一种在阳极中使用硅的先进版本的锂离子电池。
“我们相信硅是下一代阳极技术,” 通用汽车电池与可持续发展负责人 Kurt Kelty 在上周于旧金山举行的 GM Empower 大会上告诉我。

Amprius Technologies:硅阳极锂离子电池单元
目标仍然不变:让电动车行驶更远、充电更快,并且更安全。阳极可以帮助汽车制造商实现这一目标。它是电池的关键组成部分,在充电时存储离子,在放电时释放离子。
如今,阳极几乎普遍由石墨制成,这种材料与昂贵且环境影响严重的采矿相关,超过 90% 的加工集中在中国。尽管如此,电池制造商仍然坚持使用石墨,因为它能保持电池的稳定性和能量密度。但通过增加阳极中石墨的含量并增加硅的含量,可以大幅改善电池,即使仍需一些石墨以防止纯硅阳极膨胀。
多个行业已经开始转向非纯石墨阳极。硅阳极电池已经为高端智能手机供电,该技术现在正在适应汽车级应用。

Group14 硅阳极电池
照片来源:Group14 Technologies
“我们确实在硅方面深入研究,” Kelty 说。“在短期到中期内,您将看到硅阳极的使用比例增加,” 他补充道。
通用汽车没有具体说明在开发硅阳极方面的进展,或预计这些未来电池的续航或充电改进幅度。但几家电池初创公司已经明确了硅阳极的好处。
加州初创公司 Amprius Technologies声称 一款传统电池包的电动车续航为 310 英里,而其硅阳极电池可提供 574 英里的续航。另一家美国初创公司 Sila 表示,其高硅阳极可以在不增加电池包体积的情况下提升 20% 的续航。

Sila 位于华盛顿州摩西湖的硅阳极美国电池工厂。
照片来源:Sila
硅阳极目前特别引人注目的原因在于其开发时间表与固态电池相比。一些高端硅阳极电池已经投入生产。
McMurtry Spéirling 超级跑车因其地效空气动力学和在古德伍德速度节的破纪录表现而备受瞩目,搭载了台湾公司 Molicel 的电池,该电池使用了 Group14 的硅阳极。结果是:足够的放电功率使 Spéirling 在仅 1.55 秒 内加速到每小时 60 英里,并在八秒内完成四分之一英里。
梅赛德斯 - 奔驰还在新款 AMG GT 中安装了含硅阳极,这使其具备极端的充电性能。该汽车制造商声称,其在峰值充电速率 600 千瓦下,可以在仅 11 分钟内从 10% 充电到 80%。

通用汽车的 Ultium 电动车电池包。
挑战在于大规模生产这些电池,降低成本,并将其安装到更实惠的车型中,而不仅仅是高性能汽车。看起来相关努力已经在进行中。
Sila 位于华盛顿州摩西湖的工厂 已经投入运营,初始产能可为每年多达 50,000 辆电动车生产电池材料。它还与梅赛德斯 - 奔驰和松下(特斯拉的主要电池供应商)签订了锁定供应协议。如果需求增长,可能会扩展设施以生产 250 万辆电动车 的阳极材料。
美国电池公司 Group14 也在其与 SK Inc.在韩国的合资工厂 开始生产 硅阳极电池材料。该工厂设计的产能可达 10 千兆瓦时,足以为超过 100,000 辆电动车供电。

通用汽车的棱柱形 LMR 电池单元。
照片来源:通用汽车
尽管硅阳极是改善电动车电池性能的近期至中期解决方案,Kelty 表示通用汽车将继续与多种化学成分合作,将合适的电池与合适的应用匹配。
这家汽车制造商正在开发一种低成本的 锂锰富电池,计划用于 2028 年推出的大型 SUV 和皮卡。它已经在大部分车型中使用高镍电池,并在 Chevy Bolt 上使用锂铁磷酸电池。此外,它最近还宣布正在开发 用于电网规模能源存储系统的钠离子电池。
除此之外,Kelty 表示,通用汽车还在密切关注固态电池,研究人员称其为电池技术的 “圣杯”,有可能消除续航焦虑,并使充电速度与加油一样快。
“我们在实验室里有一堆固态电池原型,” 他说,并补充说固态电池的测试正在这家汽车制造商的实验室进行。“我们需要了解最新最好的 [技术]。”
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总的来说,电池竞赛显然没有尽头。未来的道路漫长,涉及多种电池化学成分,类似于内燃机在一个世纪内的发展。得益于这些不断的改进,我们在几年后看到的续航和充电时间可能与现在的常见情况大相径庭。
联系作者:suvrat.kothari@insideevs.com
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