研發(fā)硅負(fù)極材料的Sila Nano公司獲得5.9億美元融資！
分類：前沿資訊
- 作者：謝偉
- 發(fā)布時(shí)間：2021-02-03
【概要描述】單輪融資5.9億美元，累積融資8.75億美元，這個(gè)公司是多有前途？
總部位于美國加州硅谷的Sila Nano公司于1月26日宣布獲得新一輪5.9億美元的融資，這是該公司的第F輪融資，融資后公司估值達(dá)到33億美元，應(yīng)該離上市不遠(yuǎn)了。加上這一輪的融資額，該公司自2011年創(chuàng)立以來已累積融資8.75億美元。這家公司的投資者里有我們熟知的戴姆勒，三星，寧德新能源等。寧德新能源聽起來跟寧德時(shí)代很像，但其實(shí)是兩家不同的公司，不過寧德新能源是寧德時(shí)代的前母公司，后來寧德時(shí)代剝離出來獨(dú)立了。
與Sila Nano公司達(dá)成戰(zhàn)略合作關(guān)系的生產(chǎn)商包括了戴姆勒和寶馬公司，回想到兩個(gè)月前剛上市的硅谷另一家固態(tài)電池公司QuantumScape獲得過大眾汽車前后2億美元的投資，可見傳統(tǒng)汽車制造商都在積極布局新能源汽車市場，以應(yīng)對未來的電動(dòng)車發(fā)展趨勢。
Sila Nano公司宣布將利用這一輪投資在北美建廠，目標(biāo)年產(chǎn)量為10萬兆瓦時(shí)的硅負(fù)極材料，預(yù)計(jì)2024年投產(chǎn)，2025年開始應(yīng)用到合作伙伴的電動(dòng)車上。Sila Nano公司預(yù)計(jì)2030年全球電池年產(chǎn)量將達(dá)到200萬兆瓦時(shí)，屆時(shí)會(huì)有近10億輛電動(dòng)車行駛在路上。而2050年全球年產(chǎn)量將達(dá)到3000萬兆瓦時(shí)，與其他的儲(chǔ)能技術(shù)一起，可以完全替代石化能源達(dá)到全球碳中和，人類社會(huì)從此可以完全依賴可再生能源。
Sila Nano公司研發(fā)的硅負(fù)極材料也是基于內(nèi)部預(yù)留空隙的結(jié)構(gòu)，并且宣稱該材料在未來可實(shí)現(xiàn)100%替代石墨負(fù)極，從而提升負(fù)極儲(chǔ)能密度好幾倍。不過目前仍然是以硅碳混合的形式存在，因?yàn)橐_(dá)到100%替代石墨負(fù)極的目標(biāo)，還需要長時(shí)間的進(jìn)一步研究和工程優(yōu)化。
SilaNano公司稱目前的傳統(tǒng)鋰電池在能量密度上有一個(gè)天花板——每升720瓦時(shí)，因?yàn)檫@個(gè)原因電池的成本最低只能降到100美元每千瓦時(shí)。如果要進(jìn)一步降低電池的理論成本，則需要尋找更高儲(chǔ)能密度的材料，負(fù)極的新一代材料是硅，而正極的未來替代材料可能是金屬氟化物或者硫。如果正負(fù)極材料都升級(jí)到更高能量密度的選項(xiàng)，則電池理論成本可以進(jìn)一步降低到50美元每千瓦時(shí)。達(dá)到這個(gè)程度的低成本，才可能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電儲(chǔ)能的獨(dú)立盈利。
目前的鋰電池正極材料主要有兩類，磷酸鐵鋰和三元鋰（鎳鈷錳酸鋰）。它們存儲(chǔ)鋰離子的方式與石墨負(fù)極類似，稱為嵌入（Intercalation，如下圖所示）——電極材料形成立體晶格結(jié)構(gòu)，鋰離子可以插入到晶格的空隙里，不與電極材料形成強(qiáng)作用力（化學(xué)鍵），可以理解為物理嵌入。這種存儲(chǔ)方式能存儲(chǔ)的鋰離子密度小，導(dǎo)致電池的能量密度無法達(dá)到很高的程度。
而新型的正極材料，比如金屬氟化物或硫，是通過與鋰離子形成類似合金的結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)（如下圖所示），與硅負(fù)極材料存儲(chǔ)鋰離子的方式類似。這種存儲(chǔ)方式會(huì)在電極材料和鋰原子之間形成化學(xué)鍵，是一種強(qiáng)作用力，因而能存儲(chǔ)很高密度的鋰離子，從而大幅提升電池的能量密度。從未來電池的發(fā)展要求上來看，增加能量密度是必然的趨勢，因此這些新型電極材料研究和生產(chǎn)都受到極大的關(guān)注。這也是為什么SilaNano公司能吸引到如此高額融資的原因。
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參考文獻(xiàn)：
1. https://techcrunch.com/2021/01/26/sila-nanotechnologies-raises-590m-to-fund-battery-materials-factory/
2. https://silanano.com/news/futureofenergystorage/
作者簡介：
謝偉博士，清華大學(xué)材料學(xué)學(xué)士和碩士，美國德克薩斯大學(xué)（奧斯?。┗瘜W(xué)工程博士。主要從事儲(chǔ)能電池開發(fā)工作，先后在跨國企業(yè)及初創(chuàng)公司任要職，主持多項(xiàng)美國能源部資助研發(fā)項(xiàng)目，獲得2013年全美年度100最佳研發(fā)技術(shù)大獎(jiǎng)。在材料學(xué)及儲(chǔ)能領(lǐng)域頂級(jí)期刊發(fā)表論文17篇，擔(dān)任5家國際期刊審稿工作，擁有國際發(fā)明專利申請17項(xiàng)。