纯电动车为什么还取代不了燃油车？对消费者而言，续航焦虑是重要原因之一。
在“充电难、充电慢”的现实问题没有得到解决之前，提高单车的续航里程就成了缓解电动车主焦虑的唯一途径。
所以我们可以看到，2021年初始，各大车企就开始上演电动车的高续航里程军备竞赛。不到一周的时间，蔚来、上汽智己、广汽埃安就宣布，将推出续航超过1000公里的纯电动车。
简单归纳一下：
蔚来汽车：用的是固态电池（150度电），采用原位固化工艺的固液电解质（半固体），用硅碳负极，配合高镍正极，能量密度达到360Wh/kg，2022年底可以装车。
智己汽车：用的是掺硅补锂电池（93、115度电）掺硅补锂电池，电池供应商为宁德时代，拥有300Wh/kg单体能量密度，在未来 5 年内将陆续推向市场。
广汽埃安：用的也是硅负极电池，电芯能量密度可提高到280Wh/kg左右。同时，电池已经装车开始实测了，并且今年内就会上市。
总的来说，三款车型宣称的NEDC续航里程都能达到1000km。并且相同的是，三款电池都采用了硅负极材料。
也就是说，要想续航跟着涨，硅负极材料少不了。所以，今天我们就来聊一聊硅负极材料。
想要续航继续涨，硅基负极少不了
负极材料是锂电池在充电过程中，锂离子和电子的载体，起着能量的储存与释放的作用。同时，在电池成本中，负极材料占5%-15%,也是锂离子电池的重要原材料之一。
事实上，金属锂负极是最早开始研究的（简单来说，锂离子越多电量就会越大），然而却失败了，因为什么？因为安全性太差了。
后来石墨（碳）闪亮登场，加入了石墨，负极稳定能用了。
石墨的理论克容量为 372mAh/g。但是，随着石墨产业的日趋成熟，目前高端石墨已经可以达到360-365mAh/g，已非常接近理论容量。
所以目前遇到了新的问题是：以石墨为负极的锂电池能量不够用了...
为了降低新能源车的成本且增加车的续航里程，研究又重新转向金属锂负极，虽然有一些技术的进步，但是金属锂负极仍然无法实际应用。
可是技术的发展跟不上目前市场的巨大需求了怎么办？那就改进原有的石墨负极。
碳和硅（Si）在地壳中的储量都比较丰富，它们在同一主族，且是挨着的，因此化学性质也十分相近。
但是而硅材料的常温理论克容量为 3580mAh/g，高温理论克容量为 4200mAh/g。与石墨相比，硅的理论克容量接近其十倍。
然而它也有缺点：在充放电过程中体积会发生膨胀，硅在满嵌锂后体积膨胀为 320%。
这样巨大的体积膨胀会延伸出各种问题：
1. 硅颗粒本身在反复脱嵌锂过程中会由于承受不了体积形变带来的巨大应力而导致自身颗粒的粉化；
2. 巨大的体积形变使得硅的颗粒与颗粒之间或者颗粒与集流体之间失去电接触，甚至活性物质直接从集流体上脱落；
3. 巨大的体积形变会造成硅表面的 SEI 不断破裂和生成，大量消耗电解液和活性锂，同时也会增加电池的极化。
所以，目前最好的办法还是把硅掺杂在石墨材料中：硅负责多搞些能量来，碳负责电池的安全工作。
很显然，对于硅碳材料的能量密度和稳定性调节过程来说，更像是两种元素的博弈和平衡，是一个不断优化的过程。
靠谱的硅负极电池
早在2009年，松下宣布硅复合负极锂离子电池量产，主要应用于小型设备。随后几年三星、LG也推出了硅负极锂离子电池。
经过了这么多年的发展，硅负极锂离子电池已经广泛应用于小型设备，如电动自行车、电动工具、移动电源、笔记本等领域。
在电动车领域也有成功的案例——特斯拉。
特斯拉的电池技术演变经历了三个阶段：Stage 1：一代Roadster和一代Model S；Stage 2：二代 Model S和Model X；Stage 3：Model 3。
Stage 1和Stage 2采用的都是18650电池，所不同的是Stage 1时采用的是石墨，而Stage 2时添加了硅材料，可以视为含极少量硅的“硅碳负极”。
到了Stage3的阶段，硅的比例又再次得到了提升，特斯拉Model 3 所配备2170电池掺入了10%硅。
由此可见，硅负极锂离子电池技术已经得到充分验证。
嘿电总结
从今年推出的三款1000+km续航车型的电池技术来看，大家都认同并学习了特斯拉调高硅碳负极材料中硅比例的正确思维。所以，相信通过不断地量变式的改进，一个让大家满意的硅碳负极电池很快就能出现，说不定TA就是广汽埃安的硅负极电池。
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