我们花了一段时间才弄清楚为什么安普瑞斯对于看似相同的电池具有不同的性能数据，但等待是值得的。该公司的首席技术官(CTO)回答了我们提出的所有问题，并更准确地介绍了Amprius正在做的事情。首先，IonelStefan解释说，明显降低的能量密度实际上是指具有特定应用的不同产品。尽管这解开了谜团，但这些目的对于每个对安普瑞斯的工作感到好奇的人来说真正重要。
如果您不熟悉这家电池制造商，该公司在3月份宣布正在开发一款500Wh/kg的电池。最近，它披露了其“最新的超高功率高能锂离子电池”，但其容量为400Wh/kg。看起来该公司说的是单体电池，但500Wh/kg的是高能电池，而另一个则专注于功率。斯特凡对此进行了详细阐述。
“500Wh/kg电池和400Wh/kg电池之间的最大区别是电极厚度(负载)的差异。高能设计具有高负载和厚电极，这限制了功率能力(电解质和离子必须在厚厚的涂层电极中扩散，电子必须穿过电极的整个厚度到达集流体金属箔。”
“高功率设计具有薄且低负载的电极，用于快速传输离子和电子。然而，薄电极相对于阴极和阳极材料(活性材料)，金属箔(非活性材料)的质量比更高，这降低了能量(...)只有活性材料(储存锂的材料，即LCO、NMC等阴极粉末和石墨和硅等阳极材料)贡献/增加能量密度，而非活性材料(箔、电解质、隔膜、袋子)会降低能量密度。因此，活性材料与非活性材料的比例越高，能量密度就越高。”
也就是说，500Wh/kg电池和400Wh/kg电池是针对特定应用的非常多样化的解决方案。
“500Wh/kg的超高能量密度电芯是业内锂离子电芯中每公斤能量最高的，但其能量放电缓慢，需要5-10小时(C/5至C/10)目标应用是高空平台系统(HAPS)和其他一次充电运行时间较长的应用。超高功率电池为400Wh/kg，而每公斤能量较少相比高能量设计，放电速度非常快，只需几分钟(10C相当于6分钟内完全放电)，在这段时间内释放出所有能量，支持高功率应用，例如电动飞行和动力汽车。”
这两种电池仍处于原型阶段，预计将于2024年投入生产，但Amprius已经通过其硅阳极平台销售部分解决方案。
“Amprius的产品提供不同的化学成分，包括以下成分：(Si/LCO、Si/NMC、Si/NMCA)，每种产品至少具有三个功率级别(高功率、高能量和平衡)。其中任何一种化学物质可以按照已在制造的一系列格式中的不同外形尺寸进行构建。目前有一组五种变体可供选择，客户可以订购自己的变体。能量密度
最高的电池该公司已在售的产品报价为450Wh/kg。它是一种高能电池，放电倍率相对较低：只有1C，相当于一小时内完全放电。Amprius的高功率电池以更高的速率提供365Wh/kg的电量：6C，这意味着10分钟内完全放电。还有390Wh/kg的选项，但其放电率仅为4C(25分钟)。您可以在我们的图片库的表格中查看当前可用的所有选项。
当Amprius表示500Wh/kg电池的寿命可以在200到1,200次循环之间时，这对于纯电动汽车来说似乎太低了。Stefan已经澄清该小组并不专注于纯电动汽车，但这并不意味着该公司没有将其作为目标。
“Amprius正在与美国先进电池联盟(USABC，包括通用汽车、福特和Stellantis)和其他OEM厂商合作，将其技术应用于电动汽车。需要注意的是，USABC和能源部对电动汽车电池循环寿命的目标是1,000次循环，因此1,200次循环就足够了。原因是，对于250英里的典型续航里程，1,000次循环代表250,000英里，这是电池组的合理寿命，远高于标准保修期。
问题是纯电动汽车的使用寿命应该远不止于此。由于它们不排放二氧化碳或污染气体，因此没有理由将它们从街道上移走：它们履行职责的时间越长越好。只有计划报废才能解释纯电动汽车在行驶25万英里后被淘汰的原因。我问Stefan是否有可能拥有寿命更长的高能量或高功率电池。
“电池设计决策是根据客户和应用需求在功率/能量/循环寿命/成本空间中逐案制定的。尽管上述指标相互关联，但这种关系不一定是线性的(不能总是用一个换另一个)。”