SES AI技術的關鍵是,用固態鋰金屬替代目前鋰離子電池中的石墨。
電池小知識
要理解這種替代為何事關重大,最好了解一下當今電池的工作原理。典型的電動汽車電池就像一個由薄層組成的三明治。首先是由石墨製成的陽極。充滿整個電池的是一種液態電解質——類似運動飲料佳得樂(Gatorade),只不過裡頭是鋰鹽,而不是鈉鹽。然後是一層薄薄的「隔膜」——不妨想像成某種類似保鮮膜的東西。最後是陰極,這是各種金屬的混合物,通常有鋰、鎳、錳和鈷。
當電池向汽車電機供電時,鋰離子透過塑膠隔膜在陽極和陰極之間移動,隔膜上有足夠大的微孔供鋰離子通過。這些鋰離子從電池「三明治」的一側移動到另一側,由此產生電流。
![2024年3月8日,美國俄亥俄州的電動車充電站。(美聯社) 2024年3月8日,美國俄亥俄州的電動車充電站。(美聯社)](https://image.cache.storm.mg/styles/smg-800x533-fp/s3/media/image/2024/04/24/20240424-105434_U1085_M948814_0836.jpg?RsvJCQuzkHqr16x17MMBP5S5Kjv4EAxV&itok=_EksZ1hm)
從理論上說,鋰金屬陽極可容納的鋰離子數量是石墨陽極的10倍。在其他條件相同的情況下,這意味著如果用鋰金屬代替石墨,電池的能量密度可以提升多達50%。
胡啟朝說,這樣一來,汽車製造商有朝一日便能夠以低廉的價格提供續航里程與今天的高端汽車相同的電動車。這意味著即使是入門級電動車,每充一次電也可以行駛300英里(約合483公里)。配有更大電池的高端電動車則能夠創造新的續航里程記錄,突破目前約為500英里(約合805公里)的續航記錄。
SES AI電池中的鋰金屬僅僅替換了電池中的一個部分,因此可以接入現有的裝配線。目前,電動車電池主要有兩種類型,一種是經過優化的電池,針對高端汽車,另一種電池則針對特斯拉(Tesla)的Model 3等低成本汽車和即將來臨的中國平價電動車浪潮。SES AI的鋰金屬技術對這兩種類型都適用。
到2028年將實現超高速充電
SES AI並不是唯一一家許諾要在未來幾年內對現有電池進行重大升級的公司。總部位於以色列的初創電池公司StoreDot正在開發新的電池技術,這種技術可以大大提升電動車的充電速度,使速度有朝一日快到跟在加油站給傳統汽車加油差不多。
StoreDot的投資者和合作夥伴包括英國石油公司(BP)、Daimler Truck、沃爾沃(Volvo)和越南電動車製造商VinFast。StoreDot已經宣布, 首家採用其電池進行「超快充電」的汽車製造商將是吉利(Geely)旗下的極星(Polestar)。
![EVgo自動充電站。(美聯社) EVgo自動充電站。(美聯社)](https://image.cache.storm.mg/styles/smg-800x533-fp/s3/media/image/2024/04/24/20240424-105434_U1085_M948812_6919.jpg?nEDMpficTSgoZRYR3Lv2GBf2kHer2j6M&itok=0ZILMGFz)
與SES AI一樣,StoreDot的目標是用另外一種材料取代普通電池中的石墨陽極。只不過StoreDot使用的不是鋰金屬,而是矽,目的是提高電池的能量密度和充電速度。
多年來,電池製造商一直嘗試在電池中添加矽,而矽也是過去十年中電池容量得以逐步提高的關鍵。StoreDot技術的不同之處在於,該公司正在研究如何用一種矽含量高達40%的物質完全取代電池中的石墨。