各国固态电池大战之际，硅阳极能成为先到的“黑马”吗？

• 硅基阳极电池有望提高电动汽车的功率和更快的充电能力。近几个月来，围绕这种阳极的讨论越来越多——就像围绕固态电池的炒作似乎已经偃旗息鼓一样。
• 与此同时，电动汽车销量的不断增长继续推动全球电池需求，促使汽车巨头与主要电池制造商合作，走上全面电气化的道路。
• 美国政府阿贡国家实验室储能科学合作中心主任文卡特·斯里尼瓦桑说:“如果有赛马，至少目前硅似乎领先。”

在电动汽车下一代电池技术商业化的竞赛中，硅阳极似乎有可能处于领先地位。

硅基阳极有望为电动汽车提供更高的动力和更快的充电能力，近几个月来，人们在对固态电池的大肆宣传之余，而对这种硅阳极的热情日益高涨。

随着电动汽车销量的增加，全球电池需求持续上升，促使汽车巨头与主要电池制造商合作，迈向全面电动化。

虽然一些原始设备制造商已经与固态电池开发商签署了协议，但汽车制造商如奔驰、保时捷和通用都对硅阳极下了大赌注，以在电动汽车背后的科学领域带来变革性的变化。

根据咨询公司 IDTechEx 最近的一份报告，先进的硅阳极材料对于改善电池性能的关键领域具有“巨大潜力”，报告指出汽车制造商和电池行业的关键参与者并没有忽视这一潜力。

然而，报告也警告说，为了广泛采用，需要解决循环寿命、保质期以及或许是最重要的成本挑战。

位于芝加哥的美国政府阿贡国家实验室储能科学合作中心主任文卡特·斯里尼瓦桑(Venkat Srinivasan)表示，硅阳极似乎比固态电池更有优势。

斯里尼瓦桑通过视频会议告诉商业频道《CNBC》: “如果说存在竞争的话，至少目前硅似乎领先，只是我们还没有将它们商业化。”

斯里尼瓦桑说，比较五年前硅阳极电池的寿命，最近的数据似乎显示这些材料的耐久性有了显著提高，为以前的三到四倍。

与电池的循环寿命不同，循环寿命计算的是电池充电和放电的次数，寿命衡量的是电池随着时间的推移而退化的情况。通常，电池的寿命是指无论其使用情况如何，电池都能在初始容量的80%以上运行的时期。

斯里尼瓦桑表示，固态电池长期以来被誉为电动车动力源的“圣杯”，但要赶上硅阳极最近取得的进展，可能还有很长的路要走。

许多电池公司对固态电池的承诺还没有实现。但是，这并不意味着我们不会实现这一目标。几年后可能会实现。只是意味着，现在硅技术处于最新技术准备阶段的不同部分。

硅阳极与固态电池

分析人士称，理论上，硅阳极的能量密度是石墨的10倍，石墨目前在电池阳极中常用。

基准矿物情报公司的高级研究分析师罗里·麦克纳尔蒂则认为：硅阳极和固态电池是电动汽车电池市场的两个新兴技术趋势，都旨在推动高性能电池的边界。

固态电池被认为可以极大地提高电解液对高性能电极材料的稳定性，应对使用高能量密度材料（如硅和锂）的挑战。

顾名思义，固态电池包含一种由陶瓷等材料制成的固态电解质。这使它们与传统的锂离子电池不同，后者包含液态电解液。

日本的丰田和日产都表示，他们的目标是使固态电池批量生产在未来几年实现，而据说我国的上汽汽车公司在9月初表示，其MG品牌将配备汽车固态电池在未来12个月内。

尽管如此，一些分析师对固态电池何时真正上市仍持怀疑态度。

咨询公司Fastmarkets的电池原材料分析师乔治耶夫(Georgi Georgiev)对媒体表示：硅基阳极有望成为阳极领域的下一代技术，为更快充电提供解决方案。

Georgiev 说，一些行业参与者一直在研究硅阳极的潜力，从成熟的中国和韩国的阳极供应商到中国台湾地区的ProLogium 和美国制造商 Group14 和Sila Nanotechnologies等新参与者。

特别是在西方，硅阳极领域的进展被他们视为是追赶中国的战略机遇。中国主导着石墨阳极供应链，我国阳极生产产业占据了全球电池阳极市场98%的份额。

然而，在实现100%硅阳极方面存在着重大的技术挑战，例如硅膨胀会影响电池的寿命。

（图片说明：2024年10月15日在法国巴黎的巴黎车展上，FEV x ProLogium技术公司展示其100%硅复合阳极下一代电池）

中国台湾的电池制造商 ProLogium 在上个月的巴黎车展上首次展示了世界上第一款全硅阳极电池，表示其新的快速充电电池系统不仅在性能和充电效率上超越了传统的锂离子电池，而且还可以挑战其他的关键的行业。

ProLogium援引测试数据称，其100%硅阳极电池可以在短短5分钟内从5%充电到60%，在8.5分钟内达到80%。该公司将这一进步描述为“在竞争激烈的电动汽车市场中无与伦比的成就”，这将有助于减少充电时间并延长电动汽车的续航里程。

然而，Fastmarkets的乔治耶夫表示，硅阳极商业化的一个重大问题是生产成本，以及任何主要的硅阳极生产商是否能够以具有竞争力的价格大规模生产质量一致的材料——这是OEM的主要要求。

现阶段，硅阳极更多地用作石墨基阳极的添加剂，在未来几年中，我们预计硅在阳极中的份额会增加，但与石墨结合使用，而100%硅阳极需要更长时间才能进入大众市场。

据《Research Nester》的预测报告称，2023年硅阳极电池市场规模超过33.6亿美元，预计到2036年底将超过2.8万亿美元，在预测期内（即2024-2036年）复合年增长率超过67.8%。