天下電池，唯高能量密度不破？

特斯拉CEO馬斯克在推特上又透露了一個動力電池的重磅信息，信息主要體現在：

能量密度400Wh/kg；具有高循環壽命；批量生產在即（不止存在于實驗室中）；可能需要3到4年。

也就是說，該動力電池壽命長，能量密度高，或在3到4年內批量生產。

特斯拉Model3中使用的松下2170電池的能量密度在2018年底約為250Wh/kg，而最近的估計則為260Wh/kg。因此，如果這些估算正確的話，400Wh/kg意味著特斯拉電池能量密度提高50％。

馬斯克曾多次表示，電池的能量密度需要提高到400Wh/kg以上才能實現可行的商業電動飛行。所以，這款電池很有可能會被裝載到電動飛機上？

值得注意的是，松下對《路透社》透露，它計劃在5年內將其為特斯拉提供的2170電池的能量密度提高20％。這與馬斯克暗示的?50％的改善還相距甚遠。或許，這意味著特斯拉期望自己實現這一成就。

靠近特斯拉秘密實驗室？

實際上，創造這項新電池技術的公司是一家叫做Amprius的前沿電池制造公司。它就是幕后的“大腦”。

而發現特斯拉新電池技術幕后公司的過程也是非常有趣。據了解，特斯拉先在官網上發布一張背景為黑色，布滿白色散點形成的沙丘狀條線，印有“2020AnnualMeetingofStockholdersandBatteryDay”的宣傳圖。這張宣傳圖引發海外人士的興趣，于是他們深扒了圖片，最終揭示出它的隱藏的秘密。

他們從海報中去掉背景和文字，修改對比度，之后通過谷歌搜索，發現整個圖形接近一種硅納米線的材料。這種材料就指向Amprius公司。

到這里事情還沒有結束。這家公司與特斯拉又有什么關系？

根據一份弗里蒙特的分區管理許可報告，Amprius的設計、研發、制造子公司AmpriusTechnologies作為申請人，尋求在海灣工業區建立鋰離子電池研發設施。Amprius從事研發高空無人機和飛行出租車等航空航天器所需的鋰離子電池。

航拍圖片顯示，Amprius選址的北方就是特斯拉位于PageAve和KatoRoad的電池制造工廠和秘密電池實驗室。它直接將辦公室搬到了特斯拉電池實驗室，同時特斯拉也將在該工廠舉辦電池日活動。

AmpriusTechnologies選址

Amprius有何獨到之處？

Amprius在官網上給自己的定位是“能量密度和循環壽命的游戲改變者”。它用來徹底改變電池，創造最高能量密度鋰離子電池的技術是100％硅納米線技術。

Amprius將納米技術和電池的電化學結合起來，并研究該項技術的實際應用價值。“AmpriusTechnologies電池是在包含100％硅納米線陽極的專利技術平臺上開發的，與任何其他鋰離子電池技術相比，它以更少的重量和體積提供了更多的能量和功率。AmpriusTechnologies電池提供的能量密度比帶有碳陽極的標準鋰離子電池高出50％。”

使用電子顯微鏡掃描的AmpriusTechnologies的硅納米線陽極的橫截面圖像

其實，這項技術研究方向自它的成立就確定了下來。其創始人崔屹，斯坦福大學華人教授，在哈佛大學和加州伯克利大學讀博和從事博士后研究期間，從事納米材料的合成工作。后經勞倫斯伯克利國家實驗室主任StevenChu的啟發，他開始將納米技術與電池結合起來。

他認為，鋰離子電池的主要限制因素是可以保留在電池電極中的鋰量。在常規電池中，陽極由石墨制成，但它存儲的能量有限制。硅的存儲容量約為石墨的10倍，但它有一個主要缺點：充電時，硅會急劇膨脹，導致硅破裂并使電池失效。一些公司試圖將硅與石墨混合，但是這些電池無法發揮硅可能具有的100％存儲容量能力。

來自Amprius官網

2007年，斯坦福大學的研究人員發現，利用納米技術，他們能夠在微小的硅納米線中存儲鋰。這些納米線的厚度約為一張紙的千分之一。硅納米線吸收鋰后仍會膨脹，但納米技術可防止硅破裂。它的優勢在于：

活性硅含量最高的材料——100％的硅：由于硅是能量密度的最佳材料，因此納米線技術使用100％的硅意味著可以提供當今世界上能量密度最高的電池。

高導電性和連接性：Amprius的硅無需粘合劑即可直接連接至基材。這意味著沒有任何東西可以阻止電流流動。納米線技術具有市場上最高的能量/功率比。

出色的循環壽命：AmpriusTechnologies100％硅納米線電池具有出色的循環壽命，并且會不斷提高。在包括美國國家實驗室和主要航空航天公司在內的多個組織的實際使用中已經證明了這一點。

據其官網圖片顯示，Amprius的硅納米線電池體積能量密度可達到1200~1400Wh/L，重量能量密度超過450Wh/kg。

據報道，這項技術已經給它引來了超過1億美元的融資，投資人包含美國最大風投公司KPCB、Trident投資公司、VantagePoint投資公司、Google前CEOEricSchmidt、InnovationEndeavors、SAIFPartners、盈富泰克、空中客車公司。

在中國也能同步？

除了美國本土的技術研發、合作、融資外，它最早從2011年在中國開始布局。

其中，它在南京開設兩家公司，安普瑞斯（南京）航運動力有限公司，負責技術進出口、船用配套設備制造、電池制造、銷售、新能源汽車換電設施銷售等；安普瑞斯（南京）動力能源有限公司負責技術進出口、電池制造、電池銷售。

2014年，Amprius與和無錫產業發展集團有限公司共同出資組建安普瑞斯無錫有限公司，投資總額2億美元，主營電池系統管理軟件技術的研發、消費類電子產品的鋰離子電池的開發、生產、以及上述產品的批發、進出口業務及售后維護服務等。據說它的產品已用于部分移動設備中。

當透視Amprius后，可以發現它與Maxwell的干電極技術和超級電容存在極大的相似之處：推崇具有深意的新電池技術，大力提高能量密度，以及對特斯拉電池性能的提高短時間內不會有立竿見影的作用。

或許正因如此，馬斯克在推特里沒有非常確信，而是用了“Probably3to4years”。