比锂电能量密度高10倍？保时捷研发硅阳极电池 计划5年内量产

西班牙《公众》日报网站近日报道称，电池生产是电动汽车制造过程中碳排放的主要来源，占总排放量的25%至40%。越来越多的制造商正在努力减少这方面的排放，但保时捷希望更进一步。该公司正在研发一种性能更好、碳足迹更小的电池。这是一种完美的电池吗？

报道称，保时捷将在未来10年内投资约10亿欧元用于包括减少旗下装配厂的二氧化碳排放在内的各种脱碳措施。保时捷Taycan在祖文豪森工厂（位于德国斯图加特）的生产从一开始就实现了碳中和，但制造一辆汽车远不止在生产线上组装所有部件。

电池是电动汽车生产过程中的主要排放来源之一。在这一环节中，将镍、钴等原材料转化为可用于电池的精制产品的多道生产工序需要耗费巨大的能量。

在最近一次新闻发布会上，保时捷高压系统主管本亚明·帕森贝格说：“拥有绿色能源是非常重要的，特别是在电池生产中，加热东西得耗费大量能量。”但是，仅仅使用绿色（或低排放）能源来制造电池，并不足以让保时捷（或其他制造商）实现其排放目标。也有必要对电池本身进行重新构想，以减少电池制造行为产生的污染。

为此，保时捷正在研发一种新电池。据说这种电池的功率更大、充电速度更快，并且碳足迹比目前的电池更小。所采用的技术是在电池的阳极使用了更多的硅，而不是今天通常使用的石墨。

据保时捷电动车负责人奥特马尔·比彻说，硅阳极的能量密度要高10倍。与今天的传统锂离子电池相比，保时捷预计每升容积可多出20%至25%的瓦特小时。也就是说，在一定的能量容量下，电池体积更小。反过来，电池的能源效率提高意味着为车辆供电需要的电池更少，这就减少了整体重量（同时也减少了电池所需的空间）。

更少的车辆重量也意味着更低的电池消费，但对环境的积极影响在哪里？首先，与圆柱形电池设计相比，这种新电池的设计降低了铝制电池结构（外壳）的材料要求。铝的生产是汽车的主要碳排放源之一。根据沃尔沃最近的一项研究，铝占现代汽车材料生产中产生的排放量的30%，甚至超过了电池本身。因此，减少铝的使用也减少了很大一部分的排放。虽然没有公布具体细节，但保时捷表示，这种电池充电也能更快。

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无论是在全球新能源冠军宝座上斗得如火如荼的特斯拉和比亚迪，还是刚在11月一齐冲上万辆大关的“蔚小理”，皆是锂电池的拥趸者。目前，磷酸铁锂电池与三元锂电池占据了绝大多数的市场。不过，锂电池的续航以及安全等痛点依然存在，其地位并非固若金汤。如果锂

另一方面，这种电池的钴含量会降低。现在大家知道，钴很难获得，也非常昂贵，对环境影响还很大。目前，钴占Taycan电池阴极材料的20%，而保时捷希望其新技术能将钴的比例降低至仅为5%至10%。

为了进一步减少排放，保时捷将把重点放在供应链上。这家德国企业将尽可能地从欧洲采购钴、镍和其他原材料，这样离新电池的生产地（位于魏斯阿赫的保时捷研发中心附近）更近。据保时捷相关负责人称，从德国施瓦茨海德而不是中国采购阴极材料，可以减少25%的二氧化碳排放量。

此外，保时捷正在推动其供应商完全使用可再生能源制造电池和其他部件。这家德国汽车制造商表示，对于不愿使用被认证为“绿色”能源的供应商，将不再考虑与之签订长期合同。保时捷称，供应链占该汽车制造商的温室气体排放总量的20%左右。随着生产转向电动汽车，到2030年这一比例将上升到40%左右。

有一个重要问题是，我们何时才能在公路汽车上看到这种“理想的”保时捷电池？就像汽车领域的许多其他技术一样，它将首先应用于赛车，因为在赛车领域中高性能和快速充电能力是最重要的。奥特马尔·比彻说：“通常来说，我们还需要2到3年的时间来实现向量产汽车的转移。因此，我们将在2025年之后看到它出现在量产汽车中。”保时捷预计5年内将这种高性能电池商业化。

在产量方面，目标是实现100兆瓦时的最低年产能，足够为大约1000辆汽车提供动力。这使我们相信，它最初将注定只能用于某个非量产车型，可能是某款非常高性能的超级跑车。

当然，它不是完美的电池。完美的电池会在几秒钟内完成充电，不会过热或随着时间的推移降低容量，而且重量轻，生产成本低。我们可能永远不会看到所有这些特点集于一身的电池，但在中短期内，保时捷的电池已经非常接近——至少在理论上——理想的电池。（编译/李子健）

来源：参考消息网