新能源产业链最核心的动力电池赛道近日迎来重大突破 。
美国Amprius公司宣布 ， 第一批超高能量密度的锂电池单元已经出货 ， 在比能量（单位电极放出的能量）和能量密度上均实现重大突破 。 这款锂电池的电池密度达到450 Wh/kg（1150 Wh/l） ， 是目前可用电池中能量密度最高的锂电池 。

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这款锂电池将被应用于新一代的高空伪卫星（HAPS） ， 之所以称为高空伪卫星 ， 是因为它们飞行在地球上方数十公里处 ， 但并未完全绕轨道运行 。 “这是目前世界上能量密度最高的商业化电池单元 。 ”Amprius公司表示 ， “在先进的航空航天领域中应用这款颠覆性的电池 ， 肯定了Amprius是现有最高能量密度电池的领先供应商 。 ”
由于Amprius研发的超高密度电池成本较为高昂 ， 目前主要应用于高空无人机等航空航天领域 ， 尚未进入新能源电动车领域 。
【能量密度全球最高！这家公司锂电池能量密度比特斯拉高73%】对此 ， Amprius在其官网上表示：“我们正在积极扩大硅阳极制造的规模 ， 以使更多行业能够利用我们的产品 。 目前 ， 高性能锂离子电池正用于高端关键领域 ， 随着制造能力的增长 ， 很快将扩展到电动汽车和消费类应用 。 ”
Amprius没有透露现有的具体产能 。 该公司位于加利福尼亚州弗里蒙特的电池工厂生产规模有限 ， 计划在本季度进行第一个大批量生产设施的选址 ， 预计到2024年将大幅增加产能 。
根据Enpower数据 ， 目前特斯拉Model 3使用的松下2170电池属于全球领先水平 ， 能量密度达到260 Wh/kg（730 Wh/l） 。 同等重量下 ， Amprius锂电池的能量密度高出73% ， 体积却减少了37% 。
特斯拉创始人埃隆·马斯克曾在2020年8月预测：“只需 3-4 年就能实现400 Wh/kg能量密度的电池单元 ， 也就是在2023-2024年 ， 电池重量将大大减轻 。 ”在两年后的2022年 ， Amprius已经实现了450 Wh/kg能量密度的电池 ， 远远超出了马斯克的预期 。
值得注意的是 ， 2020年 ， Amprius将总部迁到了距离特斯拉弗里蒙特电池工厂只有几百英尺的地方 。 尽管马斯克曾在推特上否认特斯拉与Amprius的关系 ， 但不排除未来二者进行深入合作的可能性 。

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在特斯拉2020年9月发布的电池日活动的注册页面 ， 背景图片就是新电池材料硅纳米线的结构图 ， 这也正是Amprius电池的核心技术 。 尽管后来这一技术并未正式亮相 ， 但有不少媒体猜测 ， 特斯拉与Amprius存在幕后合作的关系 。
Amprius创立于2008年 ， 创始人崔屹是斯坦福大学华人教授 ， 在哈佛大学和加州伯克利大学读博和从事博士后研究期间 ， 从事纳米材料的合成工作 ， 并开始将纳米技术与电池结合起来 。 该公司在官网上的定位是“能量密度和循环寿命的游戏改变者” ， 建立初期的目标就是“生产出能量密度是当今锂离子电池两倍的电池” 。
2020年发表在《自然》杂志上的一篇论文指出：“与传统使用的石墨阳极（372 mAh/g）相比 ， 硅（Si）被认为是最有前景的锂离子电池负极材料之一 ， 因为它具有较高的重量理论锂存储容量（3579 mAh g） ， 同时还具有相对较低的放电电压 。 ”
崔屹认为 ， 在常规电池中阳极由石墨制成 ， 但它存储的能量有限制 。 硅的存储容量约为石墨的10倍 ， 但有一个明显缺点：充电时 ， 硅会急剧膨胀 ， 导致硅破裂并使电池失效 。
资料显示 ， 硅纳米线技术的研发方向早在Amprius公司成立之初便已确定 ， 利用纳米技术 ， 能够在微小的硅纳米线中存储锂 ， 这些纳米线的厚度约为一张纸的千分之一 ， 硅纳米线吸收锂后仍会膨胀 ， 但纳米技术可防止硅破裂 ， 可以实现市场上最高的能量/功率比 。