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固態電池拚2025年商業化 雖有失敗風險,但仍具潛力

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科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2021年11月30日
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圖、電動車製造商預計採用固態電池時間表
 
汽車製造商和供應商已經斥資數十億美元開發固態電池,搶占下一代電池技術。因為如此,汽車製造商也開始提供推出配置固態電池電動車的日期。

其中,中國電動車製造商蔚來最為激進,宣布將在2022年底前提供這項技術。豐田和福斯都表示將在2025年將讓搭載該技術的車輛上路。其他:Stellantis和BMW都是2026年;雷諾-日產預計2026年之後;戴姆勒預計2028年;現代則是不早於2030年。

彭博社NEF研究表示,大規模生產的固態電池製造成本,僅為當前鋰離子電池的 40%。但獨立專家卻保持著謹慎態度,認為仍有許多艱鉅的技術障礙有待清除,包括高工作溫度、電解液耐用性和製造挑戰。LMC Automotive認為固態電池可能在2030年才會突破技術障礙。

英國電池研究機構Faraday研究所估計,到2030年,固態電池將佔所有運輸工具之電池不到5%,隨著電池製造商擴大生產規模,到2040年將可穩步上升至30%。

法國分析公司Yole Developpement表示,固態電池將在2025至2026年左右開始逐步推出,首先應用於豪華或高階電動車。

Yole指出,固態電池現在的主要挑戰是為電解質找到合適的材料,該材料在電池的陽極和陰極之間移動離子。目前所有的解決方案都涉及離子電導率、電池壽命和安全性之間,不可接受的妥協關係。這也是為什麼那麼多新創公司投入材料研發的原因,一旦尋找到合適的材料,將會吸引大量資金湧入。

主要的電池製造商必須採取瞻前顧後的策略,簡單來說,他們除了對傳統鋰離子電池進行了大量投資之外,還必須將風險高且成本高的固態技術視為威脅,也視為商機。

固態電池除了續航力優勢之外,另一個重要的好處是安全性。近年來,與火災有關的電池召回,使得汽車製造商和供應商損失了數十億美元。例如:雪佛蘭召回電動電池,估計損失成本為20億美元,使得電池供應商LG化學同意向雪佛蘭支付19億美元以支付成本。 2020年,福特以8億美元召回了6.9萬輛Kuga插電式混合動力車。2021年2月,現代汽車斥資9億美元更換82,000輛電動車的電池系統。

總之,不要幻想電動車電池會在一夜之間性能與安全性都得到克服,這一產業是一種循序漸進的過程,未來鋰離子電池的改善速度到底能夠多快,以及電池成本下降速度,才是固態電池要擔心的。可是從長遠看,固態電池於未來仍有一席之地可以生存的。(874字)


參考資料:
For solid-state batteries, much risk and huge potential rewards. Automotive News, 2021/11/22
Don’t expect a ‘moonshot’ on EV battery technology. Automotive News, 2021/11/21


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