近日，廣汽新能源宣佈旗下車型埃安AION LX plus在工信部NEDC測試下，續航里程達到1008公里，使用了特殊的奈米海綿矽電池，容量為144kwh，但埃安的百公里電耗達到15.8kwh，要比普通車11-12kwh的電耗明顯更高。那麼到底什麼是奈米海綿矽，為何裝了大電池之後車的電耗就明顯上升，下面我們就來詳細分析。
什麼是奈米海綿矽電池
可充電鋰離子電池有兩個電極：一個帶正電，由鋰製成，另一個帶負電，通常由石墨組成。當電子流過連線兩者的電線時，就會產生電力。而石墨的儲能容量決定了電池的效能，鋰離子電池的化學性質限制了它們可以儲存多少能量。為了增加電池的能量容量，長期以來，科學家一直在尋找石墨的替代品，比如新材料矽，其儲能容量是石墨的 10 倍以上，帶有矽電極的鋰離子電池的使用壽命比帶有石墨電極的鋰離子電池長約 30%。
但也有明顯的問題存在，那就是矽在充電時會膨脹三倍，在材料內部產生壓力，導致其破裂。許多科學家試圖製造微小的奈米級電池元件，認為較小的尺寸可以為矽提供足夠的擴充套件空間，但早期的實驗並沒有產生可用於汽車市場的技術。2018年，荷蘭科技公司 RGS 最早推出了 E-magy 奈米多孔矽，這是一種多孔海綿狀材料，為矽提供了膨脹、但不破裂所需的空間。
奈米多孔矽材料設計用於在電池迴圈過程中吸收鋰離子，這要歸功於其內部多孔性，類似於海綿吸水。這就解決了充電迴圈過程中的膨脹，這種特殊的矽可用於鋰離子電池的陽極，以提高其容量。相比普通矽，奈米海綿矽的儲能容量較差，但也要比普通的石墨更好，可以將鋰離子電池陽極的容量增加50%額外容量。
目前尚不清楚廣汽的奈米海綿矽電池是自主研發，還是使用了第三方供應商的矽顆粒。荷蘭RGS 的矽顆粒以粉末形式供應，採用特殊工藝放大具有奈米結構形態的微米級矽顆粒，這種結構避免了單獨使用微米或奈米級海綿矽時遇到的安全問題，也是未來電池的發展方向。
為何長續航下，電耗也更高
可以看到，這種設計理論上最高可以增加50%的電池容量，單考慮到實際的技術利用，並不能達到這個資料，根據廣汽的資料，新電池可以減小20%的體積和14%的重量，也就是說，比如50kwh的石墨鋰電池，在不改變體積的情況下，改用奈米海綿矽可以將容量增加到62kwh左右，如果要達到144kwh的容量，其實電池本身也需要非常大的體積，和115kwh的傳統石墨電池體積一樣。
因此整體來看，依舊是換大電池來增加續航，就像電機，一個不夠，放兩個增加功率，115kwh的電池幾乎就是普通車電池的兩倍，這樣就引出了文章開頭我們提出的疑問，為何電耗很高，其實就是大電池帶來的額外重量，整備空車質量達到2.2噸，如果滿載直奔2.7噸，對於一臺緊湊SUV來說，這樣的重量自然會帶來過高的電耗，因此電動車也不能一味追求大電池。
選車偵探觀點：從整體技術先程序度來說，奈米海綿矽電池的確是未來電池的發展方向，但在正常裝載時，比如控制整車重量，讓電池保持在100kwh以內，並不能真正帶來超過1000公里的續航，更大的電池意味著更長的充電時間、多餘的重量、更差的操控性，就像後備廂長時間裝載500kg的物品，在續航、電耗和操控之間尋求平衡點才是電動車製造商應該研發的方向。你覺得大電池一定好嗎？歡迎討論。
