总部位于美国加州硅谷的Sila Nano公司于1月26日宣布获得新一轮5.9亿美元的融资，这是该公司的第F轮融资，融资后公司估值达到33亿美元，应该离上市不远了。加上这一轮的融资额，该公司自2011年创立以来已累积融资8.75亿美元。这家公司的投资者里有我们熟知的戴姆勒，三星，宁德新能源等。宁德新能源听起来跟宁德时代很像，但其实是两家不同的公司，不过宁德新能源是宁德时代的前母公司，后来宁德时代剥离出来独立了。

 

与Sila Nano公司达成战略合作关系的生产商包括了戴姆勒和宝马公司，回想到两个月前刚上市的硅谷另一家固态电池公司QuantumScape获得过大众汽车前后2亿美元的投资，可见传统汽车制造商都在积极布局新能源汽车市场，以应对未来的电动车发展趋势。

 

Sila Nano公司宣布将利用这一轮投资在北美建厂，目标年产量为10万兆瓦时的硅负极材料，预计2024年投产，2025年开始应用到合作伙伴的电动车上。Sila Nano公司预计2030年全球电池年产量将达到200万兆瓦时，届时会有近10亿辆电动车行驶在路上。而2050年全球年产量将达到3000万兆瓦时，与其他的储能技术一起，可以完全替代石化能源达到全球碳中和，人类社会从此可以完全依赖可再生能源。

 

Sila Nano公司研发的硅负极材料也是基于内部预留空隙的结构，并且宣称该材料在未来可实现100%替代石墨负极，从而提升负极储能密度好几倍。不过目前仍然是以硅碳混合的形式存在，因为要达到100%替代石墨负极的目标，还需要长时间的进一步研究和工程优化。

 

SilaNano公司称目前的传统锂电池在能量密度上有一个天花板——每升720瓦时，因为这个原因电池的成本最低只能降到100美元每千瓦时。如果要进一步降低电池的理论成本，则需要寻找更高储能密度的材料，负极的新一代材料是硅，而正极的未来替代材料可能是金属氟化物或者硫。如果正负极材料都升级到更高能量密度的选项，则电池理论成本可以进一步降低到50美元每千瓦时。达到这个程度的低成本，才可能实现风电储能的独立盈利。

目前的锂电池正极材料主要有两类，磷酸铁锂和三元锂（镍钴锰酸锂）。它们存储锂离子的方式与石墨负极类似，称为嵌入（Intercalation，如下图所示）——电极材料形成立体晶格结构，锂离子可以插入到晶格的空隙里，不与电极材料形成强作用力（化学键），可以理解为物理嵌入。这种存储方式能存储的锂离子密度小，导致电池的能量密度无法达到很高的程度。

而新型的正极材料，比如金属氟化物或硫，是通过与锂离子形成类似合金的结构进行存储（如下图所示），与硅负极材料存储锂离子的方式类似。这种存储方式会在电极材料和锂原子之间形成化学键，是一种强作用力，因而能存储很高密度的锂离子，从而大幅提升电池的能量密度。从未来电池的发展要求上来看，增加能量密度是必然的趋势，因此这些新型电极材料研究和生产都受到极大的关注。这也是为什么SilaNano公司能吸引到如此高额融资的原因。

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参考文献：

1.    https://techcrunch.com/2021/01/26/sila-nanotechnologies-raises-590m-to-fund-battery-materials-factory/

2.    https://silanano.com/news/futureofenergystorage/

 

作者简介：

谢伟博士，清华大学材料学学士和硕士，美国德克萨斯大学（奥斯汀）化学工程博士。主要从事储能电池开发工作，先后在跨国企业及初创公司任要职，主持多项美国能源部资助研发项目，获得2013年全美年度100最佳研发技术大奖。在材料学及储能领域顶级期刊发表论文17篇，担任5家国际期刊审稿工作，拥有国际发明专利申请17项。