电动汽车期望能够使用那些已应用于部分超薄手机中的硅-碳电池。

2026年9月12日 15:00

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2026年9月12日 15:00

在电池阳极中用碳硅化合物部分替代石墨的做法已不再只是愿景，而是开始出现在商业产品中：荣耀、一加、小米、realme和OPPO等多家手机制造商已在部分机型中采用这类电池，以此在不增加设备厚度的同时提升容量。

例如，荣耀Magic 5 Pro的中文版配备了5,450毫安时的电池，而其国际版的锂离子阳极版本仅为5,100毫安时；在移动世界大会上展出的Tecno Spark Slim原型机则仅有5.75毫米厚，却拥有5,200毫安时的电池容量。

电动汽车中的硅碳材料

电话领域取得的这一成功让人们期待同样的化学技术能够显著提升未来的电动汽车性能：更高的能量密度、更短的充电时间以及更为紧凑的电池结构。从理论上讲，硅的储能能力大约是石墨的十倍，这为开发能量密度更高的电池、进而实现更长的续航里程奠定了基础。

除了理论研究之外，像台湾的企业ProLogium也宣称取得了令人瞩目的进展：该公司已推出原型车，据其数据显示，仅需5分钟充电即可实现300公里的续航里程。如果这些数据在实际应用中得到验证，那将意味着电动汽车的实用性迎来范式转变，因为充电时间这一主要障碍将被消除。

然而，汽车用电池的发展路径比手机用电池更为复杂。硅存在一个物理问题：在充放电循环中会发生显著的热胀冷缩，若不加以控制，就会导致电池疲劳并丧失容量。业界采取的解决方案是将硅与碳结合制成复合材料，以此缓冲这种变形并提升电池寿命，但这一方案仍需要在材料、工艺以及电芯设计方面进行精细调整，才能满足汽车领域对电池寿命的要求。

经济因素同样重要：用硅替代钴这类昂贵且稀缺的材料，可将每千瓦时的成本降低约30%，这一数值会直接影响车辆的最终售价以及大规模应用的推广速度。不过，这种预期中的成本下降取决于工业规模化生产、原材料供应以及目前尚未完全为汽车制造规模所完善的加工工艺。

在欧洲和西班牙，已有许多科学及工业项目致力于填补这一空白：由IMDEA Materiales研究所衍生出的Floatech公司正在研发硅阳极，据其负责人称，这类阳极的储能能力是传统电池的十倍，且无需溶剂或聚合物即可制造，从而降低了成本和二氧化碳排放。与此同时，Sila和Group14 Technologies等企业也在推进用于汽车领域的硅碳复合材料的规模化生产。

汽车行业也投入了诸多资源：从传统制造商到科技企业都在研究用于高性能车型及大规模应用的硅阳极电池。例如保时捷就在其车辆上探索基于硅的高性能技术。不过，认证、热安全性保障以及实际使用条件下的验证仍然是严格的限制因素，延缓了这些技术的大规模商业化应用。