西媒稱，從美國內華達州里諾市出發，車程大約半小時，一座奇特的建筑物呈現在眼前，下一個十年這里很有可能成為決定技術發展趨勢的地方。它由兩座在沙漠當中建造起來的工廠組成，看上去和任何美國郊區的購物中心沒什么區別，但表象永遠是騙人的。2017年，這座耗資將近50億美元的建筑將變成世界上最大的電池制造工廠。2020年在達到全部產能時，每年可以出產50萬塊鋰電池。
據西班牙《趣味》月刊5月號報道，這就是被稱為Gigafactory 1 的特斯拉首個超級電池工廠。電動汽車制造商特斯拉與日本松下公司合作，為解決困擾全世界的技術難題尋找解決方案。鋰電池在問世25年后，雖然在性能上已經完善到極致，但也已經再無進步的可能。
報道稱，在沒有其他可行的商業選擇的情況下，特斯拉公司唯一的出路就是增加電池的產量以滿足電動汽車日益增長的市場需求，而且這對于降低設備成本也至關重要。未來特斯拉超級電池工廠的產能將相當于2013年全球的電池產量。特斯拉因此可以向市場上推出迄今為止最為經濟的電動汽車。
未來電池面臨的五大挑戰
成本。材料僅僅是關系到產品最終價格的其中一個因素。液態電解質的危險性對保存和包裝的要求都非常高，運輸成本因此會增加。最安全和穩定的電池將可以降低電動汽車的成本，對電網中可再生能源的工作也是一種補充。
安全性。雖然30多年來電池的效率和可靠性都有很大提高，但它依然是一種危險的設備，如果在充電和放電過程中沒有適當的保護措施，電池仍然極易燃燒。
數量。電池制造的全球產能每年大約為35千兆瓦時。這一數字仍無法滿足電子消費品和電動汽車制造商的需求。如果想實現汽車工業園的徹底轉型，以及讓鋰電池在電網中占有更大份額，就需要讓產量翻番。
可回收。鋰電池在經過成百上千次充電和放電過程后，性能上就會下降。鋰電池可以回收，但這是一個昂貴的過程，而且需要專業的勞動力。如果想減少鋰電池對環境的危害，未來的鋰電池開發就必須更多地關注回收這個環節。
性能。鋰電池的能量密度很低，接近于每千克150-250瓦時。為了能真正取代燃料汽車，鋰電池在存儲能力上就必須提高。
能源是解決電動汽車成本的關鍵
報道稱，最大的問題在于電池的存儲能力。一塊鋰電池的重量能量密度大約為每千克160瓦時。目前市場上最先進的鋰電池的能量密度可以達到每千克250瓦時，但價格不菲。作為電動汽車的駕駛者，如果想將來不再為了電池的續航能力而焦慮，就必須把電池的存儲能力至少提高到每千克350瓦時。如果不行，唯一的選擇就是多準備電池和增加汽車重量，或者提高電池充電的成本和時間。
鋰依然是實現質的飛躍的最有誘惑力的材料。因此，各個實驗室都在集中精力做三件事：提高電池正極材料技術；提高負極材料技術；獲得更有效的電解溶液，如果可以就使用固態電解質，以便提高電池的安全性和設備容量。
硅和石墨烯：新的能源點金石
關于電池正極材料，最有前途的要屬用硅結構代替石墨。在充電過程中每克硅吸收的鋰離子10倍于石墨材料，但問題是更大量的吸收就意味著更大量的擴散。斯坦福大學正在試驗使用納米硅結構，這種材料可以受控制的擴散，但是距離進入商業化階段仍需要繼續多年研究。
另一種選擇是用科學界一直在談論的石墨烯代替石墨作為正極材料。這種堪稱“奇跡”的材料由純碳組成。由多層一個原子厚度組成的石墨烯正極吸收的離子量更大，因此在相同重量下可以制造出雙倍的電池容量。但是，這種材料也依然存在一些今天的石墨電池同樣有的難以解決的問題。碳對于充電過程而言并非一種理想材料。
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