第一，基本上现今所有电池的离子都来自于同一种物质：锂。锂是一种重量特别轻的元素，这也就意味着其离子非常小，因此，阳极也就可以塞入更多的离子。正是因为这个原因，大多数电子设备，从iPhone到特斯拉，都是采用的“锂离子”电池。

另一个现实在于，如今电池研发的一个重要方向就是打造更好的阳极：也就是容纳海量的锂离子。

安普瑞斯便是非常有希望在超级阳极方面有所突破的公司之一。该公司的总部位于硅谷，是一家长达十年的初创企业，其大多数业务都位于中国，而且两国的投资者共同为这家公司倾注了1.4亿美元的资金。这些公司包括硅谷风投公司Trident Capital 和Kleiner Perkins、中国私募股权公司软银赛富，以及无锡政府旗下的投资公司无锡工业发展集团。安普瑞斯在无锡设有一家很大的电池工厂。与众多初创企业不同的是，安普瑞斯已经在生产电池，而且面向知名客户销售。安普瑞斯的首席执行官孙康称，公司去年的营收约为5000万美元。但其技术依然存在很多问题，其未来也是也存在诸多不确定因素。他说，“我们还没有脱离险境。”

孙康是科技行业专业人士。他十分注重发型，穿着笔挺的衬衣，说话开门见山。他在中国长大，在布朗大学获得博士学位，并一步步做上了霍尼韦尔的副总裁，随后回到了中国，帮助组建了JA Solar，后者目前已经是全球最大的太阳能电板制造商。目前，他在旧金山附近居住，开着特斯拉，而且似乎经常在全球各地之间穿梭。

他说，自己当前担任这家泛太平洋电池初创企业的负责人是“职业生涯中最困难的一项工作。”在与他共度的数个小时中，他嘴里一直会提到一个词，几乎是下意识的自语，就像是口头禅一样：“不容易。”也就是：“电池科技并不是一件容易的事情。”

让孙康感到痛苦的来源是：超级阳极令人抓狂的不稳定性。

大多数锂离子电池的阳极都采用石墨制作，这种材料很便宜，而且广泛存在。与其他众多初创企业一样，安普瑞斯正在试图采用硅来做阳极，单位克重的硅所能够容纳的锂离子数量从理论上来讲是石墨的10倍。“从理论上来讲”是一个巨大的警告。硅作为锂离子储存者的优势也存在着一个重大的缺陷：当硅被塞满大量的锂离子之后，它会膨胀。这种膨胀会破坏阳极材料，大幅降低超级电池理应拥有的寿命。

10多年前，斯坦福大学的材料科学教授崔屹开发了一种新的技术来解决硅在阳极的膨胀问题。该技术使用的硅结构在纳米级别像是翻转毛刷上的单根鬃毛。实验室的实验证明，在每个单元塞入锂离子之后仍然有大量的空间进行膨胀，而不会碰到其他的鬃毛，或导致阳极破裂。将这一理念商业化的正是安普瑞斯，该技术又称为“硅纳米线”。

孙康随即担任了该公司的首席执行官，他认为自己在经营数年之后就可以将其卖掉或上市，并借此大赚一笔。10年后，他依然是如坐针毡。他说：“公司现在的规模是之前的30倍，否则，我们无钱可赚。”

安普瑞斯位于硅谷心脏加州桑尼维尔的人才中心是一个像碉堡一样的套房，坐落于一个不起眼的工业园区。墙面十分破旧，家具看起来像是租的，虽然实际上并非如此。我有一天过去参观的时候看到，男厕所尿池下方的地板上铺着满是污点的硬纸板。今年夏天，安普瑞斯将搬到另一个办公地点，原因在于公司没有续签租约，而且新地点的租金更低。安普瑞斯并未将资金用于打造舒适的员工环境，而是用于科研和制造。

在桑尼维尔办公室的一个实验室中，装着安普瑞斯的核心产品：一个房间大小的机器，由安普瑞斯设计，并按照具体规格在欧洲制造，它能够将硅烷气体和其他气体喷在金属基质上；接下来的化学反应便能够打造出硅纳米线。人们可以通过机器上的美国银币大小的窥视孔观察这一过程，气体在输送过程中是一团紫色的雾霭。整个过程中的所有环节都十分复杂和讲究，包括气体成分、进入时的压力和温度，基质在机器内部运输带上的传输速度。

机器生产的阳极材料为军舰灰双面卷状物。该材料每一面的一平方厘米封装了约20万根硅纳米线。这些材料在分割后被送到多个小实验室房间，身穿白外套、戴着蓝手术面罩的员工将通过手工来组装电池。安普瑞斯表示，其中最好的电池的能量密度要比传统的锂电池高60%。但它的一个缺陷在于，其充放电次数不如传统的锂电池，这也是安普瑞斯正在努力改善的问题。

安普瑞斯最先进的电池技术引起了美国军方的注意，后者正在测试其在服装上的使用情况，士兵可能会穿着这些服装在野外为其设备充电。到目前为止，该电池的最大买家是空客。作为Zephyr项目的一部分，空客正在名为高海拔假卫星（HAPS）的无人机上测试这些电池。去年12月，这两家公司宣布，其中一架由安普瑞斯电池供电的空客无人机飞行时长超过了25天，“创下了平流层飞行的新耐力和高度记录。”

对于孙康来说，空客合约既是其救生索，也是一张警示牌。他说，对于这些电池，“我们向空客开出了天价”。“这种价格是不可持续的”。换句话说，在桑尼维尔打造的这些电池类似于在萨维尔街（世界最顶级西服手工缝制圣地——译者注）缝制的西服：量身定做、昂贵，因此具有风险。孙康在谈到加州业务时表示：“如果这项业务无法规模化，那么将难以生存。”

空客有充足的理由为安普瑞斯的天价电池买单。它正在努力开发和商业化一个成本更低的卫星替代方案，以及可行的电动空中出租机队，并在这一方面超越包括波音在内的对手。A3 by Airbus的首席执行官马克·卡辛指出，“市场上有数千家公司”称自己拥有电池领域的未来突破性技术。A3 by Airbus是空客在桑尼维尔设立的创新中心，离安普瑞斯并不远。然而，除了安普瑞斯之外，“我们并没有看到有任何证据表明，任何公司可以在中短期内拿出已经足够成熟的电池，并将其装入某款产品。”

与此同时，安普瑞斯在中国正在追逐一个更广阔的市场。在南京这座孙康长大的中国南部都市，安普瑞斯设立了另一个实验室，致力于开发不像其硅纳米线技术那么稀有、但高出行业标准的阳极材料。它是一个纳米级的硅结构，呈粉末状，然后与传统的石墨粉进行混合。随后产生的石墨-硅混合物在一家传统的电池厂进行加工。与传统电池相比，这种添加硅的简单做法通常可将能量密度提升15%。虽然其改善效果远低于硅纳米线材质，但成本要低得多。

在我到访南京的那天早上，金属货架上放置着数十袋硅粉。在我这位业余人士的眼中，这些粉末跟研磨后的咖啡差不多，唯一的区别在于褐色的深浅。有一些类似于法式烘焙咖啡，其他则属于轻度烘焙版。安普瑞斯正在向美国、欧洲、日本、韩国和中国各大汽车制造商销售这种材料进行测试。它还将粉末运到安普瑞斯于2016年在无锡附近建造的工厂。

当我到访无锡工厂时，工厂正在大量生产儿童智能手表和消费电池组使用的电池。工厂还为一家中国无人机制造商生产电池。被派往引导我参观的科研人员翟传新（音译）说，它对于工厂最近获得表电池的合约感到尤为自豪。为此，公司围绕能量密度与全球最大电池制造商之一的中国新能源科技有限公司展开了激烈竞争。翟传新提到了无锡厂服务的另一名客户：一家使用电池制作寒冷天气氧供应机器的公司。他说，这家公司向中国军方销售机器，在西藏用于医疗用途。

这一点反映了在美中两国均有业务的众多电池公司所面临的敏感问题。孙康说，在两国关系紧张之际，安普瑞斯必须在投资者和客户选择方面慎之又慎。他是美国公民，称自己更喜欢美国的生活环境。但商业就是商业：安普瑞斯刚刚完成了3000万美元的融资轮，而且所有资金来自于中国投资者。孙康解释说，电池市场“属于中国业务”。他对我说，作为第二祖国的美国“应该醒醒了”。

与孙先生一样，大卫·维尤是科技行业的资深人士，曾经耗费10年的时间试图创建一家电池厂。与孙先生不同的是，维尤（他说自己的名字与“view”同音）曾经历过失败的痛苦。

2012年，维尤帮助创建的锂电池公司A123 Systems申请破产，令人唏嘘不已。自从10年前创建以来，A123已经筹集了3.5亿美元的私募资金，在美国纳税人配对基金上花费了1.29亿美元，然后在大肆宣扬的2009年首次公开募股中收获了3.9亿美元的资金。

A123在创建时曾经设想，公司会获得来自于通用汽车和其他汽车制造商电动车电池供应合约，不料这些公司大幅削减了生产计划。A123对某些电池的召回也带来了不利影响。在破产之后，评论员批评A123是美国补贴本国清洁能源这类荒唐事件的典型代表。A123电池的大多数业务在2013年被卖给了中国零部件公司万向集团。自从那时开始，中国便开始举全国之力打造全球领先的电池行业。

在遭遇了A123的内爆之后，维尤认为他已经受够了电池业务，但随后又改变了想法。如今，他又开始经营一家电池初创公司，在这个竞争对手林立的行业努力拼搏。然而，这一次他并不打算改进锂电池，而是要取代它。

维尤是Vionx Energy的董事兼前任首席执行官，这是一家位于马萨诸塞州波士顿沃博恩郊区的初创企业。投资者，尤其是风投资本公司，到目前为止已经向Vionx和其前身注资1.3亿美元。Vionx（维尤在谈到这个名称时指出它是一个“很傻的名字，但这些人一直都很傻”，其发音是“Vy-on-ix”）寻求批量生产一种完全不同的电池，一种可以通过盈利的形式储存超长时长的大量可再生能源的电池。Vionx是一群公司的集合，它们致力于开发的电网储存技术在功能和尺寸上并不怎么像电池，而更像是发电厂。