美国日本又开新赛道？充电10分钟续航800km！强行打破中国垄断？

朋友们好，今天看到一个新闻，日本松下公司近日与美国Sila公司签署协议，将使用该公司的泰坦纳米硅粉，取代锂电池的石墨，从而生产出充电10分钟，就可以行驶800公里的锂离子电池。你是不是已经怦然心动？电动汽车如果真这么牛，还买什么燃油车呢？

据称这种电池不需要新的制造技术，预计很快就能批量生产，从而可以减少对中国的石墨和锂电池依赖，改变整个行业的游戏规则。哇，话说得真大啊，那么泰坦硅究竟是怎么回事，这种电池真的是革命性的吗？中国企业真的要靠边稍息了吗？今天我们就来好好地掰一掰。

中国石墨垄断

很多朋友可能都知道，硅存储的能量是石墨的10倍，但硅电极也是出了名的短命，因为它在重复充电中会膨胀3倍，从而产生大量裂缝，很快就会让电池一命呜呼，所以科学家们才蜀中无大将，廖化当先锋，把石墨作为锂离子电池的关键材料，一直天将降大任于石墨至今。

而中国也凭借石墨生产的成本优势，逐渐挤垮全球其他石墨企业，将全球石墨市场逐渐垄断。目前全球石墨的61%都是中国生产的，精炼成品石墨更是高达98%。而锂离子电池中，石墨占到了整个体积的60%，你就可以想象中国在电动汽车电池中的份额有多大了，其他国家的依赖性有多强。根据国际能源署2022年的报告，目前所有电动汽车电池的四分之三是在中国生产的。

近年来随着地缘政治的影响，一些国家试图摆脱中国的各种垄断，关键矿产和稀土等资源都受到关注，电动汽车电池和石墨自然也不能例外。但石墨对中国的依存度如此之高，其他国家生产的也没法和中国竞争，于是一些公司就打算另外开辟一条赛道，硅电极就被重新提了出来。当然，石墨负极几年前就已达到能量极限，硅电极大于石墨10倍的存储能力，也是科学家们始终不肯放弃的重要原因。

泰坦硅

Sila公司由吉恩·贝尔迪切夫斯基创建，据说他是特斯拉的第7名员工，2004年和马斯克同一年加入特斯拉，当特斯拉发展到约300名员工时，他和另外一位同事一起离开，并和佐治亚理工学院的一位材料学教授一起，创立了Sila公司，专门研究硅负极材料，并誓言只做负极，不做电芯，咬定一个小目标，这种专一非常罕见，但你要这样看就大错特错了，因为他们的大目标，是有朝一日革命性地改变整个行业。

这一天似乎已经到来，Sila公司的坚持终于到了收获的时刻。经过12年的研发，80000次的迭代，该公司终于开发出了可以媲美石墨负极的纳米硅复合材料。这种被称为泰坦硅粉的纳米粉末，通过使用碳支架来控制硅，让它在反复充电的过程中不至产生裂缝，从而在实现革命性能量密度突破的同时，电池寿命和安全性也是杠杠的。据称到使用寿命终结时，这种材料制成的电池仅仅会膨胀6%，和现在的石墨电池类似。

具体来说，这种材料的碳支架不是像人身体里的骨头一样，支撑起我们的一副臭皮囊，而是像昆虫一样的外骨骼，通过硅烷气体的渗透来制造碳晶格，将纳米硅颗粒包裹起来，就像葡萄干面包一样，硅是葡萄干，它膨胀的时候，会把周围柔软的基质撑开，但不会破坏外面的碳骨骼，从而避免形成裂缝，显著提高电池的使用寿命。目前该公司已为这种技术申请了200多项专利，这是保护到牙齿了。

根据Sila公司的介绍，泰坦硅的重量只有石墨的五分之一，和现有各种电池都兼容，可以集成到任何电池组装工艺中，无需做生产上的任何改变。该材料充满电后会占据大约一半的空间，可以替换锂离子电池中50%直到100%的石墨，全部替换的话，可以直接把现有电动汽车的续航里程增加40%，并把充电时间减少80%，这意味着只需要简单地更换电池，就可以让现在的电动汽车充电10分钟，行驶800公里！而且硅的价格还比石墨便宜得多，这是要对石墨电池进行降维打击吗？

不仅如此，该公司还声称，泰坦硅粉的能量密度现在已超过世界上最好电池的20%，未来将很快达到40%，2030年将达到1000瓦时/升，这都不光是对石墨的降维打击了，甚至是对还在开发准备量产的固态电池的降维打击，毕竟固态电池的成本可不是那么容易降下来的。

所以你看看，比现有锂电池便宜，能量密度更高，部分或全部替换石墨都可以，无需改变任何工艺，直接替换生产就行了，难怪松下公司迫不及代签署协议，开始引进准备量产了。而奔驰公司也在2019年领投了Sila的E轮投资，并将在G级SUV中使用泰坦硅电池，预计2025年会首次亮相。

面馆赛道

看来Sila和松下已经雄心勃勃，准备强行取代石墨，改变锂电池和电动汽车行业游戏规则了。不过现在硅基负极的解决方案还有很多种，包括硅纳米线、硅薄膜、氧化硅等，美国、德国、加拿大、韩国等全球也有很多公司在研发。而中国更是有数十家公司在开发，即使是硅碳负极，已经有数万吨/年的产能了，在建产能更是有数十万吨/年，目前已达到第三代1600mAh/g的容量。

另外，在电动汽车电池这条赛道上，还有各种类型的电池在竞争，都希望能取代不怎么安全，能量密度已经落后的传统锂电池。其中比较完美的是固态电池，安全性和续航能力都非常强劲，上月日本丰田公司就宣布，要在2027年量产固态电池，充电10分钟，续航1200公里，中国宁德时代的半固态电池准备在年底前量产，韩国SDI的固态电池也即将开始中试。

还有中国不少公司在开发钠离子电池，三星SDI在开发高性能磷酸锰铁锂电池等等，这条赛道就像开面馆一样，似乎没有什么门槛。未来究竟哪种电池会脱颖而出，一统天下，目前还没有任何人能够断言。由于中国企业在电池领域的强大实力，未来不管是哪种电池占据主流，恐怕都很难摆脱被中国企业控制的命运。

所以，改变游戏规则的可能是硅基电池，但不一定就是Sila和松下。

不过，技术突破在即，现在可能还真不是买电动汽车的最好时候，过两年所有电动汽车起步就是充电10分钟，续航800公里，你还开着充电3小时，续航250的电动爹，怎么也难说心情愉悦，还要提心吊胆，跑长途不敢开空调，一路盯着续航里程，眼前时不时还要掠过那些触目惊心的电动车燃爆画面。好吧，这些焦虑和担忧等新的电池出来了，就通通不会再有了，那时候可能才是我们抛弃燃油车，拥抱电动车的大好时机。