《Mercedes-EQ EQG》將搭載矽陽極電池 能量密度高達800 Wh/L

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Mercedes-Benz今(18)日宣布,預計2024年推出的EQG純電越野車,除了一般里程車款外,還將推出搭載矽陽極電池的長里程車款。這款電池由由美國Sila電池製造商所提供,因為陽極採用矽,所以能量密度來到了800 Wh/L,比一般三元鋰電池(鎳、鈷、錳,或鎳、鈷、鋁)的能量密度提高了約20-40%。這將為Mercedes-Benz電池增加另一種創新的組合。

目前鋰電池的陽極基本上是採用石墨等碳材料,會用碳而不用金屬化合物,主要是因為金屬化合物導電性較差,且較不穩定。而矽雖然與鋰離子結合後變成Li15Si4、一個矽(Si)原子約可附著4個鋰(Li)離子,也就是說電池能以少量陽極材料矽(Si)來儲存更多的鋰離子,簡言之能量密度更大。但可惜的是,矽在充電時體積會膨脹變成三倍大,放電時又恢復正常,因此目前陽極最多只用到約一成的矽。

而美國Sila研發出了插入式解決方案(drop-in solution),陽極採用「石墨─矽奈米複合材料」,使用多孔支架讓矽在充放電時有額外的伸縮空間,排除了矽沒地方膨脹的問題,同時也能讓陽極外部大小和形狀維持在固定的尺寸和形狀,電池能量密度將因此提高 20-40%。雙方在2019年成為了合作夥伴,在2024年推出的EQG純電越野車後,還將採用這款矽陽極電池,推出長里程車款。

Sila執行長Gene Berdichevsky是Tesla元老級員工,曾於2004年被Telsa提名當作Roadster電池工程總監。因為這個工作,讓他想找出比目前鋰離子電池還更便宜且高效的電池,因此在2011年成立的Sila電池公司。Berdichevsky曾表示,電動車在換上Sila供應的陽極電池後,能源效率可將目前鋰電池提高兩成。此外,也因電池能量密度增加,能減少電池數量,來縮短充電時間與生產成本。

Berdichevsky舉例說明,如果一台電動車需要1,000個電池芯,當每個電池可以增加20%以上的能量密度時,就可以從1,000減少到800個,這將使電動車變得更輕,且降低生產成本。

Mercedes-Benz技術總監Markus Schäfer表示,我們專注於提供具有成本效益且能夠兌現電動車承諾的材料,努力確保更長續航里程、縮短充電時間,並降低電池成本。為了實現新世代電池材料的潛力,大膽執行相當重要。藉由我們在美國華盛頓的新工廠,將能確保我們能夠滿足Mercedes-Benz等汽車合作夥伴在邁向全電動化之前的過渡期需求。

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