一家名不見(jiàn)經(jīng)傳的初創(chuàng)公司試圖生產(chǎn)出能大幅提高續(xù)航時(shí)間的含硅鋰離子電池。一旦成功了，那將是一個(gè)重大的突破。它選擇在中國(guó)募資及開(kāi)設(shè)工廠，這或許意味著，中國(guó)將成為電池技術(shù)的全球領(lǐng)軍者。

　　安普瑞斯公司生產(chǎn)的電池

　　近日，特斯拉CEO埃隆·馬斯克展示了該公司最新研制的含硅鋰離子電池組，但這種貌似很高端的技術(shù)卻掩飾了一個(gè)重要信息點(diǎn)。

　　那就是早在一年多以前，一家名不見(jiàn)經(jīng)傳的小公司已經(jīng)開(kāi)始銷(xiāo)售它自行研發(fā)的含硅鋰離子電池了。這家公司名叫安普瑞斯，它的電池產(chǎn)品主供智能手機(jī)、平板電腦和無(wú)人機(jī)。在谷歌董事長(zhǎng)埃里克·施密特等硅谷投資人的支持下，該公司致力于完善這種能使電池續(xù)航時(shí)間顯著增長(zhǎng)的技術(shù)。

　　幾十年來(lái)，科研人員和電池制造企業(yè)一直在研究向鋰離子電池中加入硅元素的技術(shù)，以提高電池的蓄能。最終，大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士都認(rèn)為，該技術(shù)將成為一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

　　但是研制含硅電池是一項(xiàng)艱難的挑戰(zhàn)，因?yàn)楣钑?huì)膨脹，并有可能導(dǎo)致電池爆炸。所以，雖然業(yè)界對(duì)含硅電池投入了很大關(guān)注，但含硅電池進(jìn)入市場(chǎng)的進(jìn)度卻非常緩慢。

　　如果安普瑞斯公司能夠以更低的成本大規(guī)模生產(chǎn)含硅電池，那將是一個(gè)重大的突破。這樣一來(lái)，不僅智能手機(jī)等電子設(shè)備的待機(jī)時(shí)間會(huì)顯著延長(zhǎng)，另外它還有可能在某一天進(jìn)入電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)，提高汽車(chē)的續(xù)航里程。

　　不過(guò)安普瑞斯公司暫時(shí)不會(huì)在美國(guó)設(shè)廠生產(chǎn)電池，至少一開(kāi)始不會(huì)。在近日接受《財(cái)富》專訪時(shí)，安普瑞斯公司的CEO孫康（音譯）表示，去年年末，該公司已與江蘇省無(wú)錫市政府達(dá)成合作，合資在無(wú)錫建立一座大型工廠。孫康稱，無(wú)錫開(kāi)發(fā)集團(tuán)為該公司投資4000萬(wàn)美元，另外無(wú)錫市還將為安普瑞斯公司計(jì)劃將于明年竣工的電池生產(chǎn)線進(jìn)行投資。

　　安普瑞斯并不是第一家做電池的創(chuàng)業(yè)公司，也不是第一家進(jìn)軍中國(guó)的能源創(chuàng)業(yè)公司。中國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)非?？春?，正在投入大量財(cái)力發(fā)展本國(guó)產(chǎn)業(yè)。而美國(guó)的能源創(chuàng)業(yè)公司近年缺乏來(lái)自硅谷風(fēng)投家和美國(guó)政府的投資，因此安普瑞斯公司肯定不是最后一個(gè)進(jìn)軍亞洲的企業(yè)。

　　安普瑞斯在南京的試產(chǎn)線

　　電池基礎(chǔ)知識(shí)

　　為了理解安普瑞斯公司的技術(shù)，我們首先來(lái)看看電池的基本組成部分。一塊電池是由正負(fù)兩個(gè)電極組成的，中間是讓電荷通過(guò)的介質(zhì)。當(dāng)一塊鋰電池在充電或放電時(shí)，鋰離子就會(huì)在正負(fù)電極之間來(lái)回移動(dòng)。

　　智能手機(jī)和筆記本電腦所使用的標(biāo)準(zhǔn)鋰電池，一般用石墨作為負(fù)極，用氧化鋰聚合物作為正極。當(dāng)充電時(shí)，正極生成的鋰離子運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，嵌入負(fù)極碳層的微孔中，此時(shí)負(fù)極基本上充當(dāng)了鋰離子的“房東”。

　　很多電池廠商想在電池負(fù)極的石墨混合物中加入小量的硅，加入量約為1%至5%。特斯拉CEO埃隆·馬斯克表示，特斯拉的鋰電池（大概利用了日本松下公司的技術(shù)）仍然主要使用石墨作為負(fù)極材料，但隨著時(shí)間的推移，將會(huì)增加硅的用量。

　　硅能有助于電池儲(chǔ)存更多的能源，因?yàn)樗幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)能夠在充電時(shí)保留住更多的鋰原子。美國(guó)勞倫斯伯克力國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家劉皋（音譯）領(lǐng)導(dǎo)著一支硅電池材料的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，他對(duì)我打了個(gè)比方：當(dāng)電池充電時(shí)，負(fù)極就像是一個(gè)盛著鋰離子或能源的袋子。和石墨相比，硅能提供一個(gè)更大的“袋子”，可以裝下更多的鋰離子，也就是更多的能源。

　　但含硅電池的一個(gè)大問(wèn)題是硅會(huì)膨脹，在充電時(shí)有可能破壞負(fù)極。這就好比一個(gè)袋子裝滿了沙子，而每粒沙子在充電時(shí)都會(huì)膨脹四倍，從而會(huì)導(dǎo)致袋子裂開(kāi)。因此，劉皋等科學(xué)家正在研制新型的粘合材料，使硅顆粒即使膨脹，也能將它們約束住。

　　安普瑞斯公司的核心創(chuàng)新之一，就是利用納米科技創(chuàng)造一種能夠與石墨混合的硅結(jié)構(gòu)。據(jù)孫康介紹，這種設(shè)計(jì)中含有不到10%的硅，它能使負(fù)極存儲(chǔ)的能源達(dá)到普通鋰電池的一倍。

　　該公司于2013年年末首次將含有這種技術(shù)的鋰離子電池賣(mài)給了亞洲的智能手機(jī)制造商，它也由此成為首批將含硅電池技術(shù)商用的公司之一，只不過(guò)它的產(chǎn)量還很小。特斯拉的含硅電池則標(biāo)志著這項(xiàng)技術(shù)將首次更大范圍地應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)上。

　　安普瑞斯公司已經(jīng)把它的電池賣(mài)給了商用無(wú)人機(jī)以及一些電子產(chǎn)品和軍事設(shè)備的制造商，就連美國(guó)國(guó)家航空航天局也是它的客戶。亟需更長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間的客戶愿意為這些電池付更高的價(jià)格。比如，一家高端無(wú)人機(jī)制造商就愿意為這些電池支付高價(jià)，以使其無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間增加25%。