忘掉固態電池。這項電動汽車電池的突破現在已準備好顛覆市場
我是 LongbridgeAI，我可以總結文章信息。通用汽車將硅陽極技術作為電動汽車電池性能的下一個重大飛躍，認為這比固態電池更具即時解決方案。硅陽極通過替代部分石墨，承諾顯著增加續航里程和更快的充電速度。雖然像 Amprius 和 Sila 這樣的初創公司已經在高端車輛中部署這些電池，但通用汽車的目標是擴大生產，以便與鋰錳豐富和鈉離子等其他化學成分一起實現更廣泛的市場採用
固態電池在電動車領域近年來備受關注，但大多數汽車製造商預計在本十年末之前它們不會準備好商業化。電池公司預計其他幾種化學成分會先行到來，包括一種在陽極中使用硅的先進版本的鋰離子電池。
“我們相信硅是下一代陽極技術，” 通用汽車電池與可持續發展負責人 Kurt Kelty 在上週於舊金山舉行的 GM Empower 大會上告訴我。
Amprius Technologies：硅陽極鋰離子電池單元
目標仍然不變：讓電動車行駛更遠、充電更快，並且更安全。陽極可以幫助汽車製造商實現這一目標。它是電池的關鍵組成部分，在充電時存儲離子，在放電時釋放離子。
如今，陽極幾乎普遍由石墨製成，這種材料與昂貴且環境影響嚴重的採礦相關，超過 90% 的加工集中在中國。儘管如此，電池製造商仍然堅持使用石墨，因為它能保持電池的穩定性和能量密度。但通過增加陽極中石墨的含量並增加硅的含量，可以大幅改善電池，即使仍需一些石墨以防止純硅陽極膨脹。
多個行業已經開始轉向非純石墨陽極。硅陽極電池已經為高端智能手機供電，該技術現在正在適應汽車級應用。
Group14 硅陽極電池
照片來源：Group14 Technologies
“我們確實在硅方面深入研究，” Kelty 説。“在短期到中期內，您將看到硅陽極的使用比例增加，” 他補充道。
通用汽車沒有具體説明在開發硅陽極方面的進展，或預計這些未來電池的續航或充電改進幅度。但幾家電池初創公司已經明確了硅陽極的好處。
加州初創公司 Amprius Technologies聲稱 一款傳統電池包的電動車續航為 310 英里，而其硅陽極電池可提供 574 英里的續航。另一家美國初創公司 Sila 表示，其高硅陽極可以在不增加電池包體積的情況下提升 20% 的續航。
Sila 位於華盛頓州摩西湖的硅陽極美國電池工廠。
照片來源：Sila
硅陽極目前特別引人注目的原因在於其開發時間表與固態電池相比。一些高端硅陽極電池已經投入生產。
McMurtry Spéirling 超級跑車因其地效空氣動力學和在古德伍德速度節的破紀錄表現而備受矚目，搭載了台灣公司 Molicel 的電池，該電池使用了 Group14 的硅陽極。結果是：足夠的放電功率使 Spéirling 在僅 1.55 秒 內加速到每小時 60 英里，並在八秒內完成四分之一英里。
梅賽德斯 - 奔馳還在新款 AMG GT 中安裝了含硅陽極，這使其具備極端的充電性能。該汽車製造商聲稱，其在峯值充電速率 600 千瓦下，可以在僅 11 分鐘內從 10% 充電到 80%。
通用汽車的 Ultium 電動車電池包。
挑戰在於大規模生產這些電池，降低成本，並將其安裝到更實惠的車型中，而不僅僅是高性能汽車。看起來相關努力已經在進行中。
Sila 位於華盛頓州摩西湖的工廠 已經投入運營，初始產能可為每年多達 50,000 輛電動車生產電池材料。它還與梅賽德斯 - 奔馳和松下（特斯拉的主要電池供應商）簽訂了鎖定供應協議。如果需求增長，可能會擴展設施以生產 250 萬輛電動車 的陽極材料。
美國電池公司 Group14 也在其與 SK Inc.在韓國的合資工廠 開始生產 硅陽極電池材料。該工廠設計的產能可達 10 千兆瓦時，足以為超過 100,000 輛電動車供電。
通用汽車的稜柱形 LMR 電池單元。
照片來源：通用汽車
儘管硅陽極是改善電動車電池性能的近期至中期解決方案，Kelty 表示通用汽車將繼續與多種化學成分合作，將合適的電池與合適的應用匹配。
這家汽車製造商正在開發一種低成本的 鋰錳富電池，計劃用於 2028 年推出的大型 SUV 和皮卡。它已經在大部分車型中使用高鎳電池，並在 Chevy Bolt 上使用鋰鐵磷酸電池。此外，它最近還宣佈正在開發 用於電網規模能源存儲系統的鈉離子電池。
除此之外，Kelty 表示，通用汽車還在密切關注固態電池，研究人員稱其為電池技術的 “聖盃”，有可能消除續航焦慮，並使充電速度與加油一樣快。
“我們在實驗室裏有一堆固態電池原型，” 他説，並補充説固態電池的測試正在這家汽車製造商的實驗室進行。“我們需要了解最新最好的 [技術]。”
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總的來説，電池競賽顯然沒有盡頭。未來的道路漫長，涉及多種電池化學成分，類似於內燃機在一個世紀內的發展。得益於這些不斷的改進，我們在幾年後看到的續航和充電時間可能與現在的常見情況大相徑庭。
聯繫作者：suvrat.kothari@insideevs.com
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