Mercedes-Benz预计2024年推出的EQG纯电越野车,除了一般里程车款外,还将推出搭载硅阳极电池的长里程车款。这款电池由由美国Sila电池制造商所提供,因为阳极採用硅,所以能量密度来到了800 Wh/L,比一般三元锂电池(镍、钴、锰,或镍、钴、铝)的能量密度提高了约20-40%。这将为Mercedes-Benz电池增加另一种创新的组合。
目前锂电池的阳极基本上是採用石墨等碳材料,会用碳而不用金属化合物,主要是因为金属化合物导电性较差,且较不稳定。而硅虽然与锂离子结合后变成Li15Si4、一个硅(Si)原子约可附著4个锂(Li)离子,也就是说电池能以少量阳极材料硅(Si)来储存更多的锂离子,简言之能量密度更大。但可惜的是,硅在充电时体积会膨胀变成三倍大,放电时又恢复正常,因此目前阳极最多只用到约一成的硅。
美国Sila研发出了插入式解决方案(drop-in solution),阳极採用“石墨─硅奈米複合材料”,使用多孔支架让硅在充放电时有额外的伸缩空间,排除了硅没地方膨胀的问题,同时也能让阳极外部大小和形状维持在固定的尺寸和形状,电池能量密度将因此提高 20-40%。双方在2019年成为了合作伙伴,在2024年推出的EQG纯电越野车后,还将採用这款硅阳极电池,推出长里程车款。
Sila执行长Gene Berdichevsky是Tesla元老级员工,曾于2004年被Telsa提名当作Roadster电池工程总监。因为这个工作,让他想找出比目前锂离子电池还更便宜且高效的电池,因此在2011年成立的Sila电池公司。Berdichevsky曾表示,电动车在换上Sila供应的阳极电池后,能源效率可将目前锂电池提高两成。此外,也因电池能量密度增加,能减少电池数量,来缩短充电时间与生产成本。
Berdichevsky举例说明,如果一台电动车需要1,000个电池芯,当每个电池可以增加20%以上的能量密度时,就可以从1,000减少到800个,这将使电动车变得更轻,且降低生产成本。
Mercedes-Benz技术总监Markus Schäfer表示,我们专注于提供具有成本效益且能够兑现电动车承诺的材料,努力确保更长续航里程、缩短充电时间,并降低电池成本。为了实现新世代电池材料的潜力,大胆执行相当重要。藉由我们在美国华盛顿的新工厂,将能确保我们能够满足Mercedes-Benz等汽车合作伙伴在迈向全电动化之前的过渡期需求。