全固態電池車有望 2030 年量產,續航力追平燃油車

作者 | 發布日期 2023 年 07 月 11 日 14:28 | 分類 材料、設備 , 汽車科技 , 電動車 line share follow us in feedly line share
全固態電池車有望 2030 年量產,續航力追平燃油車


TrendForce《新能源車固態電池發展分析》報告顯示,車廠加速投資研發固態電池, 搭配高活性正負極材料的全固態電池有望 2030~2035 年開始量產,屆時鋰電池能量密度可達 500Wh/kg,對應續航里程約液態鋰電池 2~3 倍,追平燃油車續航力。

目前新能源車使用液態鋰電池,隨正極材料不同分為鎳鈷錳(NCM)和磷酸鐵鋰(LFP)兩大類,兩者能量密度發展皆逼近極限。TrendForce表示,NCM電池車續航里程約500~600公里;LFP電池約300~500公里,但與燃油車600~1,200公里續航比仍有2~3倍差距。雖然導入更高容量正負極材料是提高電池容量的方法,但活性較高材料若搭配鋰電池,傳統液態電解質充放電過程可能有較高熱失控風險。而固態電解質結構較穩定,可有效防止電池短路,為兼顧安全與能量密度的最佳電池解決方案。

固態電解質依材料分為硫化物、氧化物及聚合物三種,電池型態依液態電解質重量占比分為半固態及全固態電池。考量新能源車對能量密度、充放電效率及安全的要求,硫化物及氧化物視為是最適合新能源車固態電池的材料。

廠商布局,日系車廠主要布局硫化物,豐田專利數多並與Panasonic合資成立Prime Planet Energy & Solutions,共同開發固態電池。近日豐田宣布2027年將量產全固態電池車,成為日系車廠進度最快者。歐美車廠三種技術路線皆有布局,Mercedes-Benz為台廠輝能科技(ProLogium Technology)主要投資者,2025年將推出固態電池新能源車。中國車廠布局氧化物,且量產半固態電池,蔚來汽車、東風汽車及Seres最快今年推出半固態電池車,為全球半固態電池最快裝車者。TrendForce表示,半固態電池能量密度約300~400Wh/kg,仍與全固態電池有明顯差距。

TrendForce表示,雖然有少數廠商固態電池發展時程較快,但普遍仍有界面接觸阻抗、低離子導電率及成本過高等問題待克服,量產裝車時間均需再觀察。

(首圖來源:豐田汽車