Na de piek van de elektrische auto-industrie begin jaren twintig had een aantal R&D-bedrijven van de volgende generatie in de Verenigde Staten moeite om geld bijeen te brengen. Het was moeilijk om grote commerciële orders binnen te halen, en er waren zelfs helemaal geen commerciële orders. Nu is de situatie aan het veranderen en is kunstmatige intelligentie de belangrijkste drijvende kracht geworden. Sierra Nanotechnology, een in Californië gevestigd bedrijf op het gebied van siliciumanodematerialen, kondigde deze week de voltooiing aan van een nieuwe financieringsronde van $ 300 miljoen. Het bedrijf heeft al meer dan een jaar geld ingezameld en na de lancering bedroeg de cumulatieve financiering van het bedrijf 1,6 miljard dollar. De CEO van het bedrijf, Gene Berdichevsky, maakte de laatste waardering niet bekend, maar stelde ronduit dat de bloeiende ontwikkeling van de AI-industrie heeft bijgedragen aan het succesvol afronden van deze financieringsronde.

De siliciumanodefabriek van Sierra Nanotech in Moses Lake, Washington
De siliciumanodefabriek van Sierra Nanotech in Moses Lake, Washington

Voorheen was de ontwikkeling van de Amerikaanse markt voor elektrische voertuigen minder dan de verwachtingen van de industrie, en het kapitaalenthousiasme voor de batterijsector is bekoeld. Berdichevsky zei dat batterijen nu worden beschouwd als “een onmisbaar en belangrijk ondersteunend onderdeel van de huidige mondiale AI-industrieketen.”

Hij zei: “Zolang het zich op AI-gerelateerde terreinen afspeelt, groeit de vraag naar het ondersteunen van batterijen. Zodra humanoïde robots op grote schaal worden gecommercialiseerd, zal de batterij-industrie een nieuwe ronde van explosies inluiden; de populariteit van ruimtedatacentra in de toekomst zal ook een ongekend sterke vraag naar de batterij-industrie met zich meebrengen.”

Tussen 2020 en 2021 zijn er een groot aantal Amerikaanse batterij-startups opgericht, die ervan uitgaan dat elektrische voertuigen een enorme vraag naar batterijen zullen genereren. De markt voldeed echter niet aan de verwachtingen en bedrijven als Sirat gingen zich richten op het leveren van merken aan consumentenelektronica. Het sport- en gezondheidshorlogemerk Whoop gebruikte bijvoorbeeld het siliciumanodemateriaal van Sirat. De hoeveelheid siliciumanode die voor dergelijke elektronische producten nodig is, is echter veel lager dan die van elektrische voertuigen, en de inkomsten die ze opleveren zijn zeer mager.

Veel soortgelijke start-ups zijn failliet gegaan en hebben het overleefd, en de overgebleven bedrijven hebben zich tot het AI-spoor gewend om groei te vinden. De meeste bedrijven richten zich op twee grote toepassingen: militaire drones uitgerust met AI-navigatie en AI-datacenters. Siliciumanodebatterijen kunnen voldoen aan de onmiddellijke stroomvoorzieningsbehoeften van datacenters met hoog vermogen. Group14 Technology, met hoofdkantoor in de staat Washington, is de grootste concurrent op het gebied van de Amerikaanse siliciumanodetrack en Syrah. CEO Rick Lubbe zei: "AI-datacenters hebben het leven geschonken aan een nieuwe incrementele markt met een enorm potentieel, en daaraan gerelateerde ondersteunende faciliteiten zijn momenteel in aanbouw."

Fabrikanten van siliciumanoden zijn niet de enigen die aan spoortransformatie beginnen. QuantumScape, een lithiummetaalanodebedrijf, gokt ook op AI-dividenden. Het bedrijf bracht woensdagavond een conference call over de winstcijfers voor het tweede kwartaal uit, waarin aanpassingen werden aangekondigd in de algemene strategie om gelijke tred te houden met de AI-golf. De startup uit Californië heeft twee nieuwe bedrijfseenheden afgesplitst: de ene richt zich op de levering van batterijen voor AI-datacenters, en de andere richt zich op militaire klanten en bedient dronefabrikanten.

QuantumScape heeft echter nog geen commerciële verzendingen gerealiseerd; aan de andere kant hebben siliciumanodebedrijven al orders ontvangen van de AI-industrie en inkomsten behaald. Syrah en Group14 zijn pioniers op het gebied van silicium-koolstofanoden en worden begunstigd door het kapitaal. Het principe is: bij hetzelfde gewicht is de theoretische bovengrens van het aantal lithiumatomen dat silicium kan opslaan tien keer zo groot als dat van grafiet. Momenteel maakt de overgrote meerderheid van de lithiumbatterijen gebruik van grafietanodes, en het overstappen op siliciumanodes kan het vaarbereik aanzienlijk vergroten. Tegelijkertijd laadt de negatieve siliciumelektrode sneller op, waardoor de tekortkoming van grafiet wordt opgelost, waardoor lithiumionen moeilijk snel kunnen worden geabsorbeerd. De door dit soort bedrijven ontwikkelde siliciumanode is gecombineerd met een koolstofomhulsel, dat de pijnpunten van ernstige uitzetting van siliciummaterialen tijdens het opladen en ontladen kan verlichten.

In lijn met de meeste reguliere routes voor energiebatterijen zijn silicium-koolstofanodes een onderdeel geworden van de geotechnische concurrentie tussen China en de Verenigde Staten. Silicium-koolstofanodetechnologie is geboren in de Verenigde Staten, maar Chinese bedrijven hebben ook massaproductiemogelijkheden onder de knie en breiden de productie snel uit. Er wordt geschat dat er in China ruim zeventig bedrijven zijn die anodematerialen van silicium-koolstof leveren.

Eerder dit jaar waren BYD en CATL de eerste bedrijven ter wereld die silicium-koolstofanodes installeerden in stroombatterijen en massaproductievoertuigen.

In ander branchenieuws dat nog niet eerder is bekendgemaakt, onthulde Lu Bai dat sommige autobedrijven dit jaar siliciumanodes van Groep 14 in elektrische voertuigen zullen gebruiken; Berdichevsky zei dat veel Europese en Amerikaanse autobedrijven vanaf volgend jaar Syrah-siliciumanoden op hun auto's zullen installeren. Geen van beiden maakte de specifieke naam van het autobedrijf bekend.

Dit is goed nieuws voor de sector. Voorheen waren autobedrijven over het algemeen meer bereid om traditionele batterijen met volwassen technologie en voldoende kostenprestaties te gebruiken. Het was moeilijk voor de volgende generatie batterijen om op de aankooplijst van autobedrijven te komen. Dergelijke start-ups hadden ooit geen hoge verwachtingen van het massale aanbod van elektrische voertuigen.

Momenteel hebben echter slechts een paar modellen siliciumanodes getest, wat verre van de enorme vraag naar elektrische voertuigen is die de markt in de beginjaren verwachtte. Dit heeft batterijbedrijven ook gedwongen hun strategische focus te verleggen naar AI-gerelateerde toepassingen.

Berdichevsky zei dat drones de belangrijkste bron zijn van de nieuwe vraag naar siliciumanodes. De oorlog tussen Rusland en Oekraïne heeft het moderne gevechtsmodel volledig hervormd, waardoor de vraag naar gerelateerde batterijen enorm is toegenomen. De moderne oorlogsvoering is sterk afhankelijk van goedkope onbemande luchtvaartuigen en onbemande gevechtsuitrusting op de grond, en voor zwermaanvallen is het niet nodig dat personeel rechtstreeks met gevaar wordt geconfronteerd.

De populariteit van de drone-track kan intuïtief worden weerspiegeld: het Duitse militaire dronebedrijf Hailing voltooide op 13 juli een financiering van 1,8 miljard dollar, met een post-money waardering van 18 miljard dollar; een week geleden haalde de Duitse dronefabrikant Quantum Systems 1,2 miljard dollar op, met een waardering van 8 miljard dollar. Beide bedrijven zijn belangrijke droneleveranciers in Oekraïne en hebben zwaar geïnvesteerd in de aanschaf van dronebatterijen.

In combinatie met de ontwikkelingstrends van satellieten en ruimtedatacentra krijgen bedrijven als Xila de kans om op adem te komen. Siliciumanodes wegen veel minder dan grafietanodes, waardoor drones verder kunnen vliegen en langer kunnen blijven zweven.

Berdichevsky vat de belangrijkste voordelen ervan samen: De logica is zeer intuïtief: 1 kg siliciumanode kan 5 kg grafietanode vervangen. Het is duidelijk dat in alle lucht- en ruimtevaartgerelateerde scenario's gewichtsvermindering van extreem hoge waarde is.