研發(fā)硅負極材料的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，融資后公司估值達到33億美元，應該離上市不遠了。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代很像，但其實是兩家不同的公司，不過寧德新能源是寧德時代的前母公司，后來寧德時代剝離出來獨立了。
與Sila Nano公司達成戰(zhàn)略合作關系的生產(chǎn)商包括了戴姆勒和寶馬公司，回想到兩個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，以應對未來的電動車發(fā)展趨勢。
Sila Nano公司宣布將利用這一輪投資在北美建廠，目標年產(chǎn)量為10萬兆瓦時的硅負極材料，預計2024年投產(chǎn)，2025年開始應用到合作伙伴的電動車上。Sila Nano公司預計2030年全球電池年產(chǎn)量將達到200萬兆瓦時，屆時會有近10億輛電動車行駛在路上。而2050年全球年產(chǎn)量將達到3000萬兆瓦時，與其他的儲能技術一起，可以完全替代石化能源達到全球碳中和，人類社會從此可以完全依賴可再生能源。
Sila Nano公司研發(fā)的硅負極材料也是基于內(nèi)部預留空隙的結(jié)構，并且宣稱該材料在未來可實現(xiàn)100%替代石墨負極，從而提升負極儲能密度好幾倍。不過目前仍然是以硅碳混合的形式存在，因為要達到100%替代石墨負極的目標，還需要長時間的進一步研究和工程優(yōu)化。
SilaNano公司稱目前的傳統(tǒng)鋰電池在能量密度上有一個天花板——每升720瓦時，因為這個原因電池的成本最低只能降到100美元每千瓦時。如果要進一步降低電池的理論成本，則需要尋找更高儲能密度的材料，負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。如果正負極材料都升級到更高能量密度的選項，則電池理論成本可以進一步降低到50美元每千瓦時。達到這個程度的低成本，才可能實現(xiàn)風電儲能的獨立盈利。
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）。它們存儲鋰離子的方式與石墨負極類似，稱為嵌入（Intercalation，如下圖所示）——電極材料形成立體晶格結(jié)構，鋰離子可以插入到晶格的空隙里，不與電極材料形成強作用力（化學鍵），可以理解為物理嵌入。這種存儲方式能存儲的鋰離子密度小，導致電池的能量密度無法達到很高的程度。
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)構進行存儲（如下圖所示），與硅負極材料存儲鋰離子的方式類似。這種存儲方式會在電極材料和鋰原子之間形成化學鍵，是一種強作用力，因而能存儲很高密度的鋰離子，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：
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，清華大學材料學學士和碩士，美國德克薩斯大學（奧斯汀）化學工程博士。主要從事儲能電池開發(fā)工作，先后在跨國企業(yè)及初創(chuàng)公司任要職，主持多項美國能源部資助研發(fā)項目，獲得2013年全美年度100最佳研發(fā)技術大獎。在材料學及儲能領域頂級期刊發(fā)表論文17篇，擔任5家國際期刊審稿工作，擁有國際發(fā)明專利申請17項。