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為有效降低固態電池碳足跡,技術和量產才是關鍵

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科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2022年7月29日
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圖、為有效降低固態電池碳足跡,技術和量產才是關鍵

根據Straits Research的研究,2021年全球固態電池市場價值為8.05億美元。預計到2030年將達到131.56億美元,在預測期間(2022-2030年)的年複合成長率為36.4%。

Minviro是一家專門從事原材料生命週期分析的公司,該公司將新興的固電池NMC-811與當前的鋰離子電池進行比較,發現固態電池用更少的材料儲存更多的能量,可以使電動車電池碳足跡再減少24%。若電池使用永續材料(sustainably sourced materials)製造時,甚至會減少39%的碳足跡 。

固態技術使用固態陶瓷材料而不是液態電解質來承載電流,這也使電池更輕、充電更快並且更便宜。電池製造商預測,固態電池將在本世紀下半葉用於電動汽車。

總部位於布魯塞爾的活動組織運輸與環境(Transport and Environment;T&E)表示電動車對地球的正面影響已經遠遠高於燃燒石油,而且電池的碳足跡每年都在下降。固態技術是一個進步,因為它們更高的能量密度意味著製造它們所需的材料少得多,因此排放量也少得多。

該研究還發現,如果固態電池使用永續材料製造,新技術可以進一步減少電池對氣候的影響。新的採礦方法,包括:從地熱井中提取鋰,對氣候的影響明顯低於更常用的來源,例如:從澳洲開採的硬岩中提取鋰並在中國精煉鋰的過程。

即使固態電池可能需要比目前的鋰離子電池技術要多35%的鋰,但卻需要使用更少的石墨和鈷(主要都是在剛果共和國中開採)。隨著歐盟擬議的電池法規正進入最終階段,其將要求電池中的鋰之來源要採取負責任的方式進行,以保護人權和環境,而且可透過回收鋰以確保固態電池有足夠的供應。

T&E認為,如果所有廠商都能在固態電池中提取和加工原材料,採取更環保的方式,這將進一步減少它們對氣候的影響。改進供應鏈中使用的方法也是一個關鍵。透過歐盟電池法規來確保在歐洲製造或銷售的每一個電池都有更好的來源、更低的碳足跡,並在其使用壽命結束時進行回收,這將影響到全球電池產業鏈。

唯一的問題是,固態電池何時才能進入量產期。雖然QuantumScape預計離固態電池量產只需三年時間,但是Strategy Analytics卻明確指出,要在電動車上使用固態電池可能因為高成本讓其初期只能用在高階車種,預計要到2030年在技術獲得突破以及生產成熟度提高之下,才會進入主流車種。這對於全球對抗碳足跡又將帶來挑戰與不確定性。(863字)


參考資料:
Solid-State Battery Market Size is Projected to Reach $13.15B by 2030. Semiconductor Digest, 2022/7/15
Solid state batteries can reduce EV carbon footprint by 39% – study. Smart Energy International, 2022/7/19
How solid state EV batteries could cut emissions by up to 39%. Electrek, 2022/7/19


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