Sila是一家由特斯拉第七名员工于2011年共同创立的加州公司，该公司将向松下提供一种美国制造的用于电动汽车电池的硅粉，这种硅粉可以消除里程焦虑，缩短充电时间。

松下的主要美国客户是特斯拉，其生产的电动汽车电池约占全球的 10%。 去年，Sila 与梅赛德斯-奔驰签署了新型远程 G 级电动 SUV 的供应协议，预计将于 2025 年首次亮相。（这家德国汽车制造商在 2019 年领投了 Sila 的 E 轮融资。）

Sila 的钛硅阳极粉末由微米级纳米结构硅颗粒组成，取代了传统锂离子电池中的石墨。 电动汽车的更换很快就能实现 500 英里的不间断旅行和 10 分钟的充电。 更重要的是，阳极交换不需要新的制造技术。 这种黑火药已经为最新的 Whoop 活动追踪可穿戴设备提供了五天的电池续航时间。

Sila 的联合创始人兼首席执行官 Gene Berdichevsky 表示：“我们花了 12 年时间和 80,000 次迭代才达到这一点。这是复杂的科学。” Berdichevsky 在 Tesla 开始了他的职业生涯，于 2004 年成为第七名员工。他是 Tesla Roadster 电池系统的负责人，在公司约有 300 名员工时离开。 经过进一步研究，他与特斯拉同事 Alex Jacobs 和佐治亚理工学院材料科学教授 Gleb Yushin 共同创立了 Sila。

膨胀新电池技术

与石墨相比，硅储存的能量高达 10 倍，因此使用硅代替石墨作为阳极（放电过程中释放电子的部分）可以显着提高电池的能量密度。 然而，该材料在重复充电过程中会膨胀，从而产生裂纹，从而从根本上缩短电池寿命。

Sila 的技术通过使用纳米级碳“支架”来控制硅，从而实现这种扩展。 “钛硅是一种纳米复合材料，”贝尔迪切夫斯基说。 “这就像葡萄干面包，葡萄干是硅，葡萄干周围有柔软的基质，颗粒本身有一个大的外皮。 外皮保留了空间，当葡萄干膨胀时，面包就会移到一边。 支架不是用来支撑硅的，而是用来容纳膨胀的。”

获得专利的支架工艺涉及硅衍生的硅烷气体渗透定制碳晶格。 所得微米级粉末被运送给电池制造商。

Berdichevsky 表示：“我们可以替换锂离子电池中 50% 到 100% 的石墨。” 全脂替代品可以使典型电动汽车的行驶里程增加 40%，并将等待充电的时间减少到 80%，相当于从容不迫地给油箱加满油所需的时间。

西拉表示，钛硅比石墨轻约五倍，充满电后占据约一半的空间。 松下在宣布与 Sila 达成协议的新闻稿中表示，其目标是到 2030 年将电池的体积能量密度提高到每升 1,000 瓦时。

“这是一个非常高的指标，”贝尔迪切夫斯基说。 “当今世界上最好的电池约为每升 740 瓦时，而这些数字与固态电池开发商声称他们可以达到的数字相同。 我们说，利用现在的技术，我们很快就能达到这些水平。”

硅解决方案

石墨是世界上默认的阳极材料，几乎存在于所有锂离子电池中，并且占电池体积的 60%。 根据国际能源署的报告，目前约四分之三的电动汽车电池是在中国制造的。

矿业咨询公司 Benchmark Mineral Intelligence 估计，中国生产了世界上 61% 的天然石墨，并精炼了 98% 的成品石墨材料。

硅是地壳中世界第二丰富的元素（第一是氧），用于硅烷气体生产的高纯度石英是在美国开采的。

自 2017 年以来，Sila 用于消费电子产品的阳极粉末一直在位于加利福尼亚州阿拉米达的公司总部的试点工厂生产。 尽管如此，为了实现汽车规模的生产，该公司目前正在华盛顿州摩西湖建造一座从未使用过的 600,000 平方英尺玻璃纤维工厂，最初雇用 100 名员工，其中大部分是当地人，随着公司的发展，计划再增加 600 名员工。

摩西湖以土豆而闻名，但在地图上只是西雅图和斯波坎之间的一个小斑点，现在是一个水力发电中心，吸引着热衷于该地区廉价清洁电力的下一代产业。

Berdichevsky 表示，如果您要向欧洲客户供货，那么现在远离肮脏的电网是值得的。 欧洲议会六月通过的一项规定使 Sila 落户该镇成为理所当然的事情。 布鲁塞尔现在要求每块运往欧盟市场的电动汽车电池都贴有声明其碳足迹的标签； “电池护照”必须通过供应链以数字方式跟踪电池及其材料。

2022 年的《通货膨胀削减法案》(IRA) 中也有供应链要求。为了获得电动汽车补贴的资格，电池矿物必须从国内或盟国采购。 IRA 重点关注气候变化的部分要求今年从美国采购的矿物比例达到 40%，从 2027 年起增加到 80%。 IRA 还禁止使用来自“受关注的外国实体”的关键矿物、电池材料和其他组件。

Berdichevsky 表示：“如果您的电池中使用任何来自中国的材料，那么您的客户将无法获得 7,500 美元的税收抵免。”

保时捷粉末整装待发

Sila 并不是唯一一家被摩西湖的清洁能源所吸引的专注于汽车的硅纳米复合材料制造商。 距前玻璃纤维工厂一英里处，Group14 Technologies 的一座新建工厂已破土动工，该工厂将为保时捷生产类似的粉末。

这家德国汽车制造商去年在 Group14 中领投了 6.14 亿美元的融资。 当这家已有 7 年历史的公司的工厂于 2024 年投产时，每年将为 20 万辆电动汽车生产足够的 SCC55 阳极粉末。

Berdichevsky 表示：“有些公司已经建立了合作伙伴关系，但它们都仍处于开发阶段，而我们已经做好了大规模生产的准备。”

并非巧合的是，摩西湖也是 REC Silicon 公司的所在地，该公司以前是一家已关闭的光伏行业供应商，现在是美国仅有的两家硅烷气体制造商之一。 Group14 将在当地采购； Berdichevsky 不愿透露 Sila 的硅烷来源。 两家公司都获得了 1 亿美元的联邦拨款来建设硅阳极工厂。

韦尔斯利学院环境研究教授杰伊·特纳 (Jay Turner) 告诉《连线》杂志，新型电动汽车电池技术的大规模国内制造是一件大事，这是可以理解的。 “这标志着历史的重要突破，”追踪北美新电动汽车生产的电池历史学家表示。

“过去，美国一直是先进电池研究的领导者，但大部分实际制造都是在国外进行的。 看到美国开发的研究在美国工厂得到推广是令人兴奋的。 Sila 和 Group14 看起来都处于扩大规模的有利位置。”

然而，他们只是美国硅阳极生产商中的两家。 加州公司 OneD Battery Sciences 和 Amprius 生产硅纳米线，他们声称这种硅纳米线比纳米硅粉更不易膨胀。

Amprius 由斯坦福大学材料科学教授 Yi Cui 于 2008 年创立，专注于航空领域的硅阳极，而 OneD Battery Sciences 将把其硅纳米技术应用到通用汽车的 Ultium 电池中。

同样来自加利福尼亚州的 Enevate 没有设计硅纳米粒子或纳米线，而是将纳米级硅薄膜直接沉积在铜箔上。 其硅阳极电池已用于电动摩托车。

芝加哥初创公司 NanoGraf 生产一种用于阳极的氧化硅材料，该材料经过预膨胀以保持稳定性。 其阳极用于军用电子设备。

其他化学电池的开发商正在寻求完全取代传统的锂离子电池。 特斯拉已经开始生产采用磷酸铁锂电池的汽车； 丰田用其固态电池调侃了业内人士； 中国公司正在开发钠离子（Na-ion）技术，几乎不需要锂、镍或钴； 三星SDI正在完善高锰电池。

在不断增长的全球电动汽车市场中，上述所有因素很可能都有空间。 事实上，新兴电池技术专家英国先进推进中心表示，电力技术的转变“并不是一种[电池化学]胜过另一种，因为性能特征意味着用户案例会有所不同。”

关键词：

免责声明：市场有风险，选择需谨慎！此文仅供参考，不作买卖依据。