特斯拉生产平价电动汽车的计划似乎总是指向内华达州的里诺市，该公司正在这里兴建价值50亿美元的超级电池厂，它的目标是在2017年底前获得足够的产能，以便将锂离子电池组的每千瓦时成本削减30%以上。
许多公司都表示要降低电池价格并提高容量，并且正在确立相应的概念。特斯拉的最终目标是推出比Model S豪华电动汽车便宜一半的产品。实际情况表明，该公司有好几条路可走。
特斯拉的最新方向是硅。不是硅谷，而是硅这种材料，它正在改变电池的生产方式。上周五，特斯拉展示了新的90千瓦时电池组，这种升级产品的容量提高了5%，可以让特斯拉的电动汽车多行驶15英里（约24公里）左右。虽然外观可能没有变化，但它使用了硅，这是锂离子电池技术的一个进步。
上周，特斯拉首席执行官埃隆·穆斯克在电话里告诉记者，该公司对电池进行了改进，具体方法是在阳极中使用了一些硅材料，进而改变了电池的化学反应过程。
穆斯克说：“我们的方向是用硅来做阳极，以上做法只是迈出一小步。我们用的主要材料仍是人造石墨，但我们会慢慢地在阳极中加入越来越多的硅。”
对外行来说，这听起来也许跟镜面加工很像。而实际上，这样做有可能让电池变得更好、更廉价；对特斯拉（和其他电池制造商）来说，它既重要又难度极大。
加拿大新斯科舍省戴尔豪西大学锂离子电池首席研究员杰夫·达恩教授最近和特斯拉签订了为期五年的独家合作协议。他说：“电池厂商正在争相提高电池中的硅含量。在全球锂离子电池领域，正在进行硅课题攻关的研究人员不计其数。许多学术界和实业界人士也在非常努力地钻研这个问题。”
锂离子电池小科普
电池有两端，一端是阳极，另一端是阴极，二者之间是电解液。在充电和放电过程中，离子通过电解液在两极之间移动。
商用锂离子电池的阳极一般由石墨制成。如果用硅制作阳极，其单位体积锂离子容量可达到前者的10倍左右。理论上，如果用硅大量取代石墨，石墨阴极就可能变细，从而扩大容纳活性材料的空间。这样就可以提高电池的能量密度，也就是单位体积能量存储能力。
换句话说就是，尺寸不变，能量增多。同时，在锂离子电池中，硅的质量不需要像太阳能电池或集成电路中那么高，这就意味着价格较低。电池中的硅越多，就越容易降低成本。
这就是所有电池厂商的目标——提高产品质量，降低成本。
听起来很容易吧？但达恩说，难得很。达恩正在3M或者加拿大自然科学与工程研究理事会资助的一个项目中，这个项目就是要开发持续时间更长、成本更低的锂离子电池。完成了3M的研究项目后，达恩将从2016年6月开始和特斯拉进行独家合作。
把锂和硅放在一起的难点在于，最终出现的原子数量几乎是初期的五倍，而这会带来各种各样的问题。
参加聚会的电极颗粒
达恩解释说，大家可以把电池电极想象成一个房间，电极中的大量颗粒就像在房间里聚会的人。如果这些人都突然变得很胖，房间里就装不下那么多人了。
他说：“如果大家都挤了进去，然后他们都变得有400磅重，那就会带来大麻烦。”
用硅制作所有电极颗粒就会出现这样的情景。但如果房间里只有一些人变胖，问题就不那么大，大家可以挪动一下，给胖人留下足够的空间。
