美國押注矽陽極電池對抗中國石墨管控
Nashnova编辑部
美國一個月內兩度向矽陽極電池企業注資合共近15億美元,意在擺脫對中國石墨的依賴——但矽陽極能否從實驗室走向量產,決定這場押注的成敗。
中國手上的石墨牌有多重?
中國掌控全球逾90%的電池級石墨供應,幾乎所有鋰電池的陽極(負極,電池充電時鋰離子「停靠」的一端)都要用到它。
2023年起,中國先對原料石墨實施出口管制,其後擴大至加工後的電池級石墨及相關設備。這意味著→ 管控覆蓋了從礦石到成品的整條鏈路。
目前中美已將新增管制暫停至今年11月以留談判窗口,但業界和外交政策專家普遍預計,届時擴大後的管制將正式生效。
美國投了多少錢、給了誰?
能源部上周向科爾謝爾技術公司(Coreshell Technologies)撥款5,000萬美元,用於在加州興建一座2吉瓦時電池超級工廠,初期面向無人機及海軍艦艇。
本月早些時候,國防部向Sila納米技術公司(Sila Nanotechnologies)授予14億美元有條件貸款,擴建其華盛頓州矽陽極工廠。Sila今年7月還完成了3億美元風投融資。
兩筆政府資金均來自拜登時代的基建項目授權,但在特朗普政府對華科技競爭框架下被賦予了更明確的戰略意圖。這反映出矽陽極已從技術路線之爭升級為國家安全議題。
矽陽極比石墨強在哪、難在哪?
核心優勢是能量密度:矽儲存鋰離子的能力是石墨的10倍,快充時不易堵塞。簡單來說= 同樣大小的電池,用矽做陽極可以多裝很多電,而且充得更快。
直接應用場景:無人機飛得更遠、電動飛行的士快速補能、智能手機跑更多AI功能。
主要缺陷:矽充電時體積膨脹劇烈,會導致陽極開裂甚至電池報廢,工程難度和成本都遠高於成熟的石墨方案。
科爾謝爾話自己平過中國石墨——憑甚麼?
科爾謝爾用廉價的冶金級原矽(未經高純度加工的工業矽),毋需專門設計的工程化陽極結構。這意味著→ 原料和工藝兩端同時削減成本。
解決膨脹的辦法:用彈性塗層固定矽顆粒,並在電芯結構中預留膨脹空間——思路是「給矽留夠活動餘地」,而非強行抑制膨脹。
CEO喬納森·譚聲稱,這套方案令其電池成本低於中國石墨陽極電池。簡單來說= 如果數據屬實,矽陽極就不只是「戰略替代」,在價格上亦能站得住腳。
乾法正極是甚麼?為何值得留意?
科爾謝爾將與AM Batteries合作,採用乾法鐵基正極技術(省去傳統濕法工藝中的有毒溶劑和大型烘乾設備的製造方法)。
好處是同時降低製造成本和提升能量密度。但目前全球已知量產的乾法正極電池僅有Tesla Cybertruck所用的一款,大規模量產難度極高。
這反映出科爾謝爾的技術路線疊加了兩個尚未大規模驗證的變量——矽陽極 + 乾法正極,野心與風險同樣突出。
這場押注最終睇甚麼?
美國矽陽極上市公司安普瑞斯技術(Amprius Technologies)過去一年股價累計上升28%,市場已在為這條路線定價。
科爾謝爾預計今年12月前完成與能源部的合同談判,此後約需三年分階段擴產。這意味著→ 最早要到2028至2029年才能見到實際產能。
矽陽極能否真正替代石墨,最終取決於一件事:實驗室裡的成本優勢能否複製到量產規模。在此之前,中國的石墨管控仍是懸在美國電池產業頭上的硬約束。
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