电动汽车革命，需要更好的电池

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交通领域的电力革命和从马车到T型车的转变同样重要。

在不远的将来——一些项目最快在2030年——道路上的大多数新车都将是电动的。

但要走到这一步还需要一段时间。电动汽车实际上早于内燃机，并且在美国内战之前就已经出现了。与我们看到的其他技术进步的速度相比——从第一款手机原型到iPhone只用了不到25年的时间——这项技术为何以如此缓慢的速度发展，似乎令人费解。如今，拥有一辆特斯拉或另一辆电动车仍然是精英阶层——或者至少是中上阶层——的特权，尽管多年来我们知道这对环境和我们的未来有害，但我们仍然在很大程度上依赖汽车中的化石燃料。

是什么阻碍了我们？一切都取决于电池。

      自从1991年索尼将锂离子电池引入商业领域以来，锂离子电池内部的化学成分并没有真正改变。科学家和工程师们一直在努力使电池更强大，但这个行业现在正触及电池化学的理论极限。在这些方法取得了20多年的实质性进展之后，过去五年中，每隔几年，只实现了1%到2%的性能改进。

虽然固态电池、石墨烯超级电容器和氢燃料电池等储能技术的突破经常出现，但这些技术也带来了潜在的复杂性。通常，这些实验只在严格控制的实验室环境下进行，而在现实世界中则不然，在现实世界中，温度和产品使用等变量可能是不可预测的（因此会导致不可预测的结果）。通常需要10年的时间才能将实验室的突破推向市场，而且几乎所有的突破都是在这一过程中落空的；只有少数几家真正实现了这一目标的实验室表现不佳。例如，15年前氢燃料的承诺仍未实现。

但是，即使这些技术是完美的，现实是我们现在需要更好的能量储存，并且基础设施不存在，以将这些奇迹技术大规模地带给消费者，因为它们仍然是如此新的并且需要全新的大规模生产方法。与此同时，基础锂离子电池工厂的基础设施已经在全球范围内投入使用，并且目前能够生产285千兆瓦小时的电力。这项投资正呈指数级增长，预计将建设68个电池"巨型工厂"，到2028年将再增加1.45兆瓦时的产能。先进的锂离子材料几乎可以立即被纳入这些工厂，而不会给制造商带来昂贵的变化或延误——从他们的观点来看，这是一个简单的问题，即在生产线上用一种黑色粉末换另一种黑色粉末。

      这让我们回到了核心问题：如何改进已经达到理论极限的电池化学？基本锂离子电池在充电时依靠石墨来储存锂，但人们早就知道硅的锂储存能力大大提高，可以在今天生产基本锂离子的同一工厂中实现。然而，由于硅颗粒会随着电池充放电能量的增大而膨胀，仅在几次充电循环后就最终破坏电池，因此硅还没有实际应用。

      简单地说，解决这个问题的一个办法是在硅复合粒子周围加一个"盒子"，以控制膨胀。Sila Nano通过八年的时间和35000次的材料迭代实现了这一目标，目前已经证明电池容量增加了20%。硅的理论极限意味着这种硅基材料可以提高40%。

这40%的改善究竟意味着什么？

      如今，电动汽车电池每千瓦时的价格约为176美元，相当于整个汽车价格的三分之一左右。例如，即使是更实惠的雪佛兰博尔特EV也有一个60千瓦时的电池组，这意味着在大约37500美元的标价中，10500美元以上的价格只是电池的硬成本。

随着能量密度的提高，我们可以按比例缩小电池的尺寸和价格，同时仍然获得相同的功率、范围和性能。持续的进步将释放更大的潜力，并有助于完全消除这些权衡。

      典型的电动汽车只有200英里的行驶里程和10万英里的保修期。想象一下，在这个世界上，我们拥有500英里的里程和100万英里的保修。这不是一个梦想，只是有更多的便利和功能，它是关于最终实现电气化汽车的未来，我们已经承诺-为我们后代留下一个更好的星球。虽然汽车制造商要全面实施最新的技术进步还需要几年时间，但宝马（BMW）和戴姆勒（Daimler）等巨头已经加入了这一行列，所以这只是时间问题。                      --来源：快资讯