头条揭密》固态电池成电动车主战场 中日韩台3年内百花齐放

动力电池是电动车最关键零部件,也是各大汽车厂竞争的焦点,下一阶段的车用固态电池竞赛即将展开。(图/Shutterstock)

新兴电动汽车关键技术中,车载固态电池无疑是目前最主要的战场。各个厂家投入重金开发更安全、能量密度更大、充电速度快的固态电池,可望在2至3年内实现商业化。参与这场竞赛的玩家很多,但目前仍以亚洲企业进展较快,尤其是挟着庞大电动市场的中国企业,必然会成为其中最具影响力同时也是获利最丰的赢家之一。

电动汽车的普及已是无法改变的趋势,而生产电动最关键技术莫过于车载电池,目前研发主流是固态锂电池。由于中国以政府的力量大力推动,中国汽车业者与车用电池业者也得以在国外攻城略地,甚至还引起外国政府方危机感。除此之外,日本与韩国汽车业也投入大量资金开发动力电池,成效可观,最近在巴黎车展上台湾电池业者发表固态电池亦极受瞩目,使得整个车用电池赛场情势更加紧绷。

原订2027年量产的丰田车规固态电池,在面对外界激烈竞争下,有可能会提早量产。(图/丰田汽车)

从目前固态电池成为公认的下一代车用电池首选方案,加入这场竞赛的国家与企业极多,中日韩与欧美甚至将开发固态电池提高到国家战略产业的高度。开发固态电池参赛者愈来愈多,许多参与者都有政府在背后支持。以中国为例,有宁德时代、比亚迪、卫蓝、太蓝,日本则有松下、丰田、日产,韩国有三星SDI、SK电池,台湾则有最近在巴黎车展颇受瞩目的辉能。

据统计,截至2024年初,日本的专利申请量占据全球近40%,在申请量最多的前10名企业中更占据了6席。其技术实力雄厚,企业也有强烈愿意砸大钱参与跨世代的产业竞争,过去4年期间有关固态电池的论文多达70余篇。中国大陆的固态电池厂商的表现亦极受关注,最近5年内固态电池全球专利申请量年均增长20.8%,增速位列全球第一。

许多固态电池是采用氧化物、硫化物为电解质,能量密度比现有锂电池高2倍以上。(图/快科技)

韩国的三星SDI和SK电池联合研发固态电池在博览会上展示固态氧化物电池,续航里程近1000公里,9分钟可快充到80%电量,使用寿命高达20年。台湾辉能最近在巴黎宣布推出能量密度达321Wh/kg,同时可快充(充电12分钟 可行驶1000公里)并能延长电池寿命的固态锂电池,受到业界瞩目。此种充电蓄电能力与去年丰田宣传的固态电池充电10分钟可续航1200公里,已经相差不远。

这些新开发的固态电池较之目前大陆主流的磷酸铁锂电池与三元锂电池,其能量密度都有倍数成长,将极大地推动电动汽车的普及化。而陆企太蓝新能源亦开发出车规级超高能量密度全固态锂电池,蔚来也准备从能量密度360Wh/kg的半固态电池向全固态电池推进,预定2025年量产。奇瑞则宣布2026年全固态电池上车,2027年批量上市。

太蓝新能源公开展示车规级全固态锂电池,号称能量密度甚至可以达到创记录的720Wh/kg。(图/太蓝新能源)

固态电池除大幅提升电池能量密度解决续航力问题外,最重要的还能解决电动车自燃起火等安全性顾虑,并改善低温掉电、充电时间(大约只需要5-10分钟)等问题。

业界专家分析,目前全球参与固态电池开发的企业不少,而走在前端的则以中日、韩较为领先,台湾也算挤得进领先团队,欧美的企业除了德国之外,其他国家在这方面的进度似乎略为缓慢一些。而固态电池量产目标大都订在2026~2030年之间,有些企业计划在量音之前抢先推出试用品,因此电动车市场上很快就会面临固态电池的冲击。

由于中国市场最大,拥有数量最多的消费群体与使用数据,因此必然也会在这场动力电池革命中占据重要地位。不过,近期有不少电动车业者与研究人员反应,大陆纯电动车销量有停滞甚至下滑的现象,反而是插电混合动力汽车销量异军突起。业者分析这可能是里程焦虑问题扩大,消费者转而寻求比较安全实用的插电混合动力车,几乎所有汽车厂都增加了混动汽车新车型与生产量。而随着固态电池的量产与上市,这种情况应该会逐渐消退。

大陆长安汽车开发的车用固态电池,声称2025年就能开始量产。(图/网易新闻)

整体而言,日系厂商大约会会明年与后年开展试生产,韩系可能比日系晚个1至2年,连一向最保守低调的大陆电池巨头宁德时代也被迫表态将固态电池量产时间由2030提前至2027年。可以预期,在激烈的竞争下,业者的开发的脚步会愈来愈快,抢夺市场的企业心愈来愈强,消费者应该很快就能看到车用动力电池百花齐放的盛况。