電動汽車行業中最神聖的兩個數字是300英里和100美元。第一個數字通常被認為是電動汽車單次充電需要行駛的里程，才能讓美國人認真對待它們。第二個數字是每千瓦時的成本，電池需要降到這個成本，電動汽車才能在標價上與燃油汽車競爭。
Sakti3 是一家密歇根州初創公司，多年來，汽車行業內部人士一直在竊竊私語討論這家公司。該公司長期處於半隱身模式，與媒體對話，但對其技術細節卻鮮有透露。現在，該公司聯合創始人兼執行長 安·瑪麗·薩斯特里 告訴我，該公司的原型固態鋰電池的能量密度已達到創紀錄的每升 1,143 瓦時，是目前最好的鋰離子電池能量密度的兩倍以上。
Sakti3 的技術是固態電池，採用與製造平板顯示器和光伏太陽能電池相同的薄膜沉積工藝生產。該電池不含液體電解質；“中間層”既充當隔膜，防止正負電極接觸，又充當電解質，允許理想的離子轉移發生。薩斯特里表示，Sakti3 將在幾年內將其技術商業化，首個應用將是消費電子產品。如果一切按計劃進行，電動汽車電池將緊隨其後。如果 Sakti3 能夠實現其所宣稱的目標，它可能會成為提供 300 英里續航里程、25,000 美元電動汽車的那種電池。
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然而，在所有人開始談論上帝電池即將到來之前，需要注意一些重要的事項。大多數技術細節仍然是秘密。能量密度宣告尚未得到獨立驗證。將一個微小的原型電池變成適合上路的汽車電池是一項巨大且不確定的工作。而且電池行業有著長達一個世紀的誇大其詞和未兌現承諾的悠久傳統。
就其價值而言，薩斯特里似乎明白這一切。“我們已經有幾個電池和執行已經證明了這些數字，我們對此充滿信心，”薩斯特里說。
儘管 Sakti3 非常神秘，但它並非默默無聞。如果您在過去六七年中與通用汽車公司參與雪佛蘭 Volt 專案的任何人互動過，您肯定聽說過薩斯特里和 Sakti3。這個故事一直都是這樣：Sakti3 正在研究這種新的固態技術，它可以超越鋰離子技術，但這僅僅是我能告訴你的。
到目前為止，該公司已獲得包括 Khosla Ventures 和 GM Ventures （這家汽車製造商的技術投資部門）在內的投資者的數百萬美元資金。前通用汽車高管喬恩·勞克納曾是雪佛蘭 Volt 背後的策劃者，現在領導通用汽車風投公司，他擔任 Sakti3 的董事會成員。
該公司起源於密歇根大學的工程系。大約在 2006 年，薩斯特里和她的同事開始進行復雜的數學最佳化方案，試圖找出影響電動汽車電池的許多競爭變數（能量、功率、質量、體積、成本、安全性）中哪些可以妥協。他們的計算結果告訴他們要去除傳統鋰離子電池中的液體電解質，以及液體電解質所需的所有額外包裝。
很容易理解為什麼。鋰離子電池中的電解質是一種類似於汽油的液體，它會導致許多二次化學反應，這些反應會隨著時間的推移而降低電池效能，或者更糟，會導致熔燬和火災。由於液體電解質的脆弱性，汽車中使用的鋰離子電池組通常包裹在包裝中——液體冷卻管、電子控制裝置等等。這些東西會增加成本和重量。
但要去除電解質並不容易。人們嘗試過。值得注意的失敗案例包括加拿大公司 Avestor，該公司在向 AT&T 出售的固態鋰電池開始在北美各地的 U-Verse 有線電視盒內爆炸後於 2006 年申請破產。
Avestor 使用聚合物隔膜代替其電池中的電解質。我們不知道 Sakti3 使用的是什麼——這是商業機密。正極的成分也仍然是秘密；薩斯特里說它沒有什麼特別之處，“一種非常容易理解的電化學”。我們確實知道，像目前為止識別出的最有前景的後鋰離子電池化學物質一樣，Sakti3 電池具有金屬鋰負極或負電極。
Sakti3 用於製造其電池的真空沉積工藝與大多數電池製造商使用的層壓工藝有很大不同。鋰離子電池工廠看起來像是印刷機和工業麵包店的結合。在巨大的工業攪拌機中，化學粉末被混合成溼漿；然後將其塗在金屬薄膜片上，然後將其切成電極，並與電解質和其他元件一起放入袋中。
相比之下，在固態製造過程中，薄膜電池的層是按順序沉積的——首先是陰極，然後是集電器，然後是中間層、陽極等等。整個過程都在真空室中進行。
在真空室中工作如何能夠便宜，這一點並不明顯，但薩斯特里表示，這樣做有成本優勢。“首先，固態不需要任何老化要求。電池出廠時已充滿電並準備好測試，而使用現有技術的電池在可以使用之前需要 30 到 60 天的時間。”“其次，它的吞吐量非常高。”她說，製造速度是早期固態電池工作癱瘓的原因。“當我們開始時，文獻中出現了很多固態電池，”她說。“它們完全在由於速度原因而始終昂貴的平臺上製造。我們的數值模擬告訴我們，要將精力限制在廉價的工具上，”比如該公司今天使用的定製原型生產線。
Sakti3 還受益於時間的推移。他們可以利用在太陽能電池板、平板顯示器和其他固態電子產品的製造工藝中投入的大量工程技術。“當我們研究我們的技術時，與我們的技術非常相似的技術在成本方面取得了重大進展，”薩斯特里說。“我們將從中受益。”
她說，所有這一切就是為什麼 Sakti3 最終應該能夠達到每千瓦時 100 美元的目標的原因。
還有很多其他變數需要考慮。迴圈壽命如何？也就是說，電池在開始變得毫無價值之前可以充電和放電的次數？薩斯特里說，由於她的電池中的化學反應比傳統鋰離子電池中的化學反應簡單得多，因此它們應該會持續更長時間。“我們期望有很棒的迴圈壽命。”安全性如何？“固態消除了電池單元中最危險的部分，”她說。“你可以將其中一塊電池掰成兩半。把熱焊料滴在它上面，它仍然可以工作。”
少數了解 Sakti3 工作細節的專家之一是 魏路，他是密歇根大學的工程學教授。路說他沒有直接參與 Sakti3 的工作，也沒有與該公司有任何財務關係。他還說他對該公司印象深刻。“他們有一個非常嚴格的測試設施，”他說。“他們的結果令人印象深刻且非常準確。”