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隨著QuantumScape突破固態電池技術,多樣化電池技術將成為電動車廠盛衰關鍵

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科技產業資訊室 (iKnow) - Kyle 發表於 2020年12月14日

圖、隨著QuantumScape突破固態電池技術,多樣化電池技術將成為電動車廠盛衰關鍵
 
隨著QuantumScape發表首個在商業上可行的固態鋰金屬電池解決方案。其宣稱使用其電池可以在15分鐘內將電池電量從0充到八成,且在正常使用下,電池壽命可以延續12年之久。更好玩的是,在持續和低溫下使用,電池壽命更長,且充一次電可以行駛數百英哩。

在鋰離子電池方面的研究而獲得2019年諾貝爾化學獎得Stanley Whittingham認為,這是一個真正的突破。但是QuantumScape必須將完成固態電池的製造,且能夠大量安裝至電動車當中,才能成為革命性的產品。

基本上,現今QuantumScape研發的鋰金屬固態電池只有一疊卡片大小,這根本不足以當成電動車電池組來用,必須構思如何讓更多鋰金屬固態電池,在量產過程中,維持一定良率,且可組合成一個電動車專用的電池組。QuantumScape的固態電池是包含:陰極、可撓式陶瓷隔離膜(flexible ceramic separator)。充電時,鋰會離開陰極,通過陶瓷隔離膜,沉積在隔離膜和一個電子接觸面之間,在電池內部形成鋰金屬陽極,且不易引起火災。普通的鋰離子電池,最怕的就是這類突刺導致電池失效、甚至引發火災風險。

根據QuantumScape公布數據顯示,從體積上,新電池可儲存的電量為1 kWh /升,約為當前特斯拉Model 3電池的四倍。從重量來看,其提供的功率在380-500 Wh / kg之間,比起特斯拉的260 Wh / kg還高。即使特斯拉可以在三到四年內,將功率提升至400 Wh / kg,也不一定比得上QuantumScape固態電池。

QuantumScape是一家美國新創公司,成立於2010年,生產用於電動汽車的固態鋰離子電池。該公司總部位於加利福尼亞州的聖荷西,擁有約200名員工。投資者包括比爾蓋茲(Bill Gates)和福斯(Volkswagen)。原本以為QuantumScap會歷經漫長的研發與上市過程,但是卻在20201130日通過特殊目的收購公司(special purpose acquisition companyKensington Capital Acquisition Corp.,以借殼上市的方式,進入股票市場。

在公開上市前,QuantumScap曾向福斯汽車募資3.8億美元資金,比爾蓋茨、Breakthrough Energy Ventures、Khosla Ventures及KPCB也都投入這一輪的融資。隨著QuantumScape研發技術告一段落,福斯承諾會投資更多資金,透過與QuantumScape成立的合資企業製造更多電池,並計畫在2025年引入電動車中。還有,福特、BMW與豐田也都積極往固態電池的研發方向前進。

在過去的幾年中,福特和BMW都對位於科羅拉多州的Solid Power公司進行了投資。Solid Power表示,目前其正在生產20安培小時的多層固態鋰金屬電池。其能量密度達330 Wh / kg,預計到2022年其電池電量將超過400 Wh / kg。

豐田由於擁有1,000多種固態電池專利,近期研發固態電池也告一段落,並預計在2021年推出固態電池電動雛型車。

總之,未來五年電動車電池將掀起一股改變的力量,特斯拉能否鞏固其地位,就看電池發展速度以及汽車製造商的布局態度了。(750字)


參考資料:
QuantumScape is building a better electric car battery that it says charges to 80% in 15 minutes. CNBC,2020/12/8
Bill Gates-backed startup claims EV battery breakthrough. E&E News,2020/12/9
Toyota to unveil electric car with solid-state battery with 10-min fast-charging next year. electrek, 2020/12/11
Solid Power's High Energy, Automotive-Scale All Solid-State Batteries Surpass Commercial Lithium-Ion Energy Densities. PR Newswire, 2020/12/11 


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