解析纳米海绵硅电池，让量产电动车续航达到1000公里

　　近日，广汽新能源宣布旗下车型埃安AION LX plus在工信部NEDC测试下，续航里程达到1008公里，使用了特殊的纳米海绵硅电池，容量为144kwh，但埃安的百公里电耗达到15.8kwh，要比普通车11-12kwh的电耗明显更高。那么到底什么是纳米海绵硅，为何装了大电池之后车的电耗就明显上升，下面我们就来详细分析。

　　什么是纳米海绵硅电池

　　可充电锂离子电池有两个电极：一个带正电，由锂制成，另一个带负电，通常由石墨组成。当电子流过连接两者的电线时，就会产生电力。而石墨的储能容量决定了电池的性能，锂离子电池的化学性质限制了它们可以储存多少能量。为了增加电池的能量容量，长期以来，科学家一直在寻找石墨的替代品，比如新材料硅，其储能容量是石墨的 10 倍以上，带有硅电极的锂离子电池的使用寿命比带有石墨电极的锂离子电池长约 30%。

　　但也有明显的问题存在，那就是硅在充电时会膨胀三倍，在材料内部产生压力，导致其破裂。许多科学家试图制造微小的纳米级电池组件，认为较小的尺寸可以为硅提供足够的扩展空间，但早期的实验并没有产生可用于汽车市场的技术。2018年，荷兰科技公司 RGS 最早推出了 E-magy 纳米多孔硅，这是一种多孔海绵状材料，为硅提供了膨胀、但不破裂所需的空间。

　　纳米多孔硅材料设计用于在电池循环过程中吸收锂离子，这要归功于其内部多孔性，类似于海绵吸水。这就解决了充电循环过程中的膨胀，这种特殊的硅可用于锂离子电池的阳极，以提高其容量。相比普通硅，纳米海绵硅的储能容量较差，但也要比普通的石墨更好，可以将锂离子电池阳极的容量增加50%额外容量。

　　目前尚不清楚广汽的纳米海绵硅电池是自主研发，还是使用了第三方供应商的硅颗粒。荷兰RGS 的硅颗粒以粉末形式供应，采用特殊工艺放大具有纳米结构形态的微米级硅颗粒，这种结构避免了单独使用微米或纳米级海绵硅时遇到的安全问题，也是未来电池的发展方向。

　　为何长续航下，电耗也更高

　　可以看到，这种设计理论上最高可以增加50%的电池容量，单考虑到实际的技术利用，并不能达到这个数据，根据广汽的数据，新电池可以减小20%的体积和14%的重量，也就是说，比如50kwh的石墨锂电池，在不改变体积的情况下，改用纳米海绵硅可以将容量增加到62kwh左右，如果要达到144kwh的容量，其实电池本身也需要非常大的体积，和115kwh的传统石墨电池体积一样。

　　因此整体来看，依旧是换大电池来增加续航，就像电机，一个不够，放两个增加功率，115kwh的电池几乎就是普通车电池的两倍，这样就引出了文章开头我们提出的疑问，为何电耗很高，其实就是大电池带来的额外重量，整备空车质量达到2.2吨，如果满载直奔2.7吨，对于一台紧凑SUV来说，这样的重量自然会带来过高的电耗，因此电动车也不能一味追求大电池。

　　选车侦探观点：从整体技术先进程度来说，纳米海绵硅电池的确是未来电池的发展方向，但在正常装载时，比如控制整车重量，让电池保持在100kwh以内，并不能真正带来超过1000公里的续航，更大的电池意味着更长的充电时间、多余的重量、更差的操控性，就像后备厢长时间装载500kg的物品，在续航、电耗和操控之间寻求平衡点才是电动车制造商应该研发的方向。你觉得大电池一定好吗？欢迎讨论。By:选车侦探