總有人拿新能源車的三電系統(tǒng)，去硬蹭傳統(tǒng)能源汽車三大件的身份地位。但電機(jī)、電控部分的降維打擊效果，是與生俱來(lái)的。唯一能夠牽住新能源車狂野腳步的韁繩，就是動(dòng)力電池技術(shù)方面的發(fā)展。所謂續(xù)航焦慮、安全焦慮等等，追根溯源，基本都來(lái)自這里。如何解決動(dòng)力電池的技術(shù)瓶頸，成為眾多新舊造車勢(shì)力的核心課題。作為屢次在技術(shù)領(lǐng)域推動(dòng)汽車產(chǎn)品進(jìn)化的奔馳品牌，這次也打算在自家經(jīng)典的“G級(jí)”（奔馳EQG）產(chǎn)品線上，為大家?guī)?lái)“一點(diǎn)點(diǎn)”技術(shù)革新?？催^(guò)接下來(lái)的技術(shù)解析之后，相信很多人會(huì)跟我有一樣的看法：這車今年年底真的能量產(chǎn)？
填上最大短板，理論續(xù)航能翻十倍？
賬面上，奔馳EQG將采用的四電機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)形式，無(wú)疑更為吸引眼球。但在這塊，現(xiàn)階段奔馳也不能說(shuō)是獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。真正讓人感興趣的，在于官方宣稱新車將搭載全新開(kāi)發(fā)的硅陽(yáng)極電池，并且能使電池的能量密度提升2-4成。奔馳官方可能覺(jué)得，電池能量密度，是消費(fèi)者最容易感知的產(chǎn)品力升級(jí)。但實(shí)際上，這只是硅陽(yáng)極電池技術(shù)優(yōu)勢(shì)的一個(gè)部分而已。
所謂硅陽(yáng)極電池，也就是字面意思。即，用硅取代石墨作為電池陽(yáng)極材料。這里有必要解釋一下，電池有正負(fù)極，這點(diǎn)大家都知道。但從思維慣性上，電池的正極對(duì)應(yīng)陽(yáng)極這個(gè)稱呼，其實(shí)恰好相反。電流通過(guò)電解質(zhì)而在陰陽(yáng)兩極產(chǎn)生的氧化還原反應(yīng)中，我們所熟悉的正極其實(shí)是陰極，而負(fù)極對(duì)應(yīng)的才是陽(yáng)極。也就是說(shuō)，硅陽(yáng)極電池，也就是硅材料負(fù)極電池。
除了思維慣性上的誤區(qū)外，消費(fèi)者對(duì)電池正極（陰極）材料的了解程度，顯然也遠(yuǎn)高于負(fù)極（陽(yáng)極）。無(wú)論磷酸鐵鋰，還是高鎳三元鋰等等，眾多車友也都是如數(shù)家珍。而作為電池四大組成部分之一的正極材料，確實(shí)在成本以及性能決定性方面，配得上現(xiàn)階段家喻戶曉的關(guān)注度。但正極（陰極）材料都卷成這樣了，負(fù)極（陽(yáng)極）還要意思用老掉牙的石墨材料嗎？
確實(shí)，從上世紀(jì)80年代末開(kāi)始，在索尼公司發(fā)現(xiàn)石油焦材質(zhì)的天賦之后，石墨材料便成為鋰離子電池負(fù)極（陽(yáng)極）材料的釘子戶。其實(shí)石墨材料的廉價(jià)以及環(huán)境友好等特點(diǎn)，客觀上也成就了鋰電池的商業(yè)發(fā)展。但是當(dāng)鋰電池裝載在汽車上之后，人們對(duì)于石墨材質(zhì)的一大特性，已經(jīng)難以容忍了，那便是容量。
就像前面聊到的那樣，鋰電池的正極材料卷出了花，負(fù)極卻基本是原地踏步。很大程度是因?yàn)槭馁|(zhì)的理論比容量，也不過(guò)約370mAh/g。這塊短板限制了動(dòng)力電池這個(gè)日益豐滿的水桶，導(dǎo)致最終的蓄水量沒(méi)有能夠迎來(lái)井噴。而今天的主角硅材料，理論上的比容量可以達(dá)到4200mAh/g。也就是說(shuō)，理論上后者可以將電池存儲(chǔ)能量的天花板提升10倍多。
但誰(shuí)都知道，電池正極材料對(duì)于能量密度、安全性等方面的直接影響程度。所以簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，正極材料決定了一款電池的下限，可以把它類比為這個(gè)水桶的桶底。但配合負(fù)極以及其它核心材料的技術(shù)更迭，可以進(jìn)一步推高動(dòng)力電池的上限。哪怕在現(xiàn)階段綜合技術(shù)的情況下，最終能夠提升一倍續(xù)航也很出色了。而硅陽(yáng)極電池就是能夠帶來(lái)這種效果的技術(shù)。
安全性更吸引人，但現(xiàn)在還只是“半成品”？
硅陽(yáng)極電池幾乎可以說(shuō)兼具了石墨材料在資源豐富、環(huán)境友好等方面的所有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在容量、安全性等方面領(lǐng)先出一大截。比如在用戶相當(dāng)敏感的安全性部分，硅材料的嵌鋰電位比石墨更高，與鋰金屬沉積電位差異相對(duì)較大。配合自身嵌鋰效率的差異，硅材料負(fù)極特別是在快充的條件中，可以有效避免形成鋰枝晶。而枝晶穿刺短路，也是引發(fā)電池安全的重要原因。
容量更大、更安全，且能在滿足以上優(yōu)勢(shì)的情況下，更為適配快充這一新時(shí)代的發(fā)展方向。甚至原材料滿地球都是，潛在的生產(chǎn)成本以及環(huán)境友好都不在話下。那么量大管飽還好用的硅陽(yáng)極電池，為啥現(xiàn)在才開(kāi)始進(jìn)入量產(chǎn)的邊緣？甚至還要由財(cái)大氣粗的奔馳來(lái)率先推動(dòng)？原因不在技術(shù)理論，而在加工工藝，以及工藝造成的制造成本高昂。
由于硅材料在高度脫嵌鋰的過(guò)程中，會(huì)伴隨明顯的體積變化（約3倍）。于是，其穩(wěn)定性，特別是對(duì)電解質(zhì)的兼容性便受到了影響。想要真正做到安全使用，通過(guò)技術(shù)手段抑制硅材料的膨脹就成為必然選擇。此前比較常見(jiàn)的技術(shù)方向，是通過(guò)對(duì)硅材料與石墨材料進(jìn)行復(fù)合使用，在一定程度上犧牲硅陽(yáng)極電池的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，換取對(duì)體積膨脹的限制。雖然技術(shù)邏輯在這里，但具體執(zhí)行時(shí)，工藝上現(xiàn)階段暫時(shí)還沒(méi)有絕對(duì)主流的說(shuō)法。對(duì)于奔馳EQG而言，現(xiàn)階段的口徑是采用的一種高性能納米復(fù)合硅材料。具體是怎樣復(fù)合，暫時(shí)就不得而知了。畢竟在宣傳口徑中，奔馳主要強(qiáng)調(diào)了能量密度的提升情況。而這一特性是硅材料在數(shù)據(jù)上的最大提升，所以只要適當(dāng)發(fā)揮就可以帶來(lái)足夠驚艷的效果了。
但硅材料負(fù)極的技術(shù)方案并非只能永遠(yuǎn)戴著腳鐐跳舞，因?yàn)楣虘B(tài)電池技術(shù)的存在。固態(tài)電池，最基礎(chǔ)來(lái)說(shuō)也就是所謂電解質(zhì)為固態(tài)形式存在。既然電解質(zhì)不再是液態(tài)的，那么硅材料負(fù)極在工藝上較為復(fù)雜的粘合等穩(wěn)定性部分，便不再有現(xiàn)階段如此多的限制與挑戰(zhàn)。屆時(shí)，或許純硅（高硅）材料的負(fù)極電池將得以量產(chǎn)。這樣也可以更大程度釋放硅材料此前鋪墊的性能特點(diǎn)。
不過(guò)，包括奔馳在內(nèi)的車企大佬們，對(duì)于固態(tài)電池量產(chǎn)落地的時(shí)間節(jié)點(diǎn)基本都放在了2025年左右，甚至更晚。對(duì)于年內(nèi)就要量產(chǎn)的奔馳EQG而言，可謂遠(yuǎn)水救不了近火。但敢于在“G級(jí)”身上做文章，也說(shuō)明面對(duì)液體電解質(zhì)，奔馳同樣有信心解決硅陽(yáng)極電池的技術(shù)難點(diǎn)。這也會(huì)為奔馳以固態(tài)電池+高鎳正極+硅負(fù)極的組合打法，領(lǐng)跑下一階段車市競(jìng)爭(zhēng)，而奠定技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然，真到了那個(gè)階段，硅負(fù)極又將會(huì)面對(duì)金屬負(fù)極的挑戰(zhàn)。看來(lái)新能源車的動(dòng)力電池本身，細(xì)分下來(lái)就足夠比肩以前“汽車三大件”的技術(shù)地位了。
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