Panasonic 無負極電池兩年後登場,可能讓 Model Y 續航增加 25%

作者 | 發布日期 2025 年 09 月 19 日 11:48 | 分類 交通運輸 , 汽車科技 , 鋰電池 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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Panasonic 無負極電池兩年後登場,可能讓 Model Y 續航增加 25%

特斯拉電池主要供應商 Panasonic,今日宣布將在 2027 年發表無負極電池,這款新電池能量密度大幅提升,若裝在 Model Y 上將能增加 140 公里續航。

Panasonic 正在開發中的「無負極電池」,是將電池中的負極(通常是石墨製造)移除,藉此容納更多正極材料(鎳、鈷、錳或鋁),大幅增加電池容量,卻不會增加電池體積。取代傳統負極的,是一塊在首次充電時形成的鋰金屬「臨時」負極,這塊臨時負極會在放電時,隨著鋰離子移動回正極而消失。

這樣的設計有兩個方向的優勢,它可以增加更多正極材料,在體積相同的前提下提升電池容量,或者,它可以減少鎳跟鈷這類昂貴原料,在電池容量相同的前提下,降低成本。

如果以特斯拉 Model Y 後驅版為例,換上 Panasonic 無負極電池後,電池組體積相同,卻可以增加大約 145 公里的續航能力,差不多是提升了 25% 可行駛里程,讓滿電續航里程逼近 720 公里。這樣一來,Model Y 的續航力就可以媲美那些搭載上百度電池的高階休旅車,但成本遠低於對手。

無負極電池研究已經進展多年,最主要的瓶頸在於鋰離子的狀態。臨時負極是由鋰離子沉積形成,但如果沉積不均勻,就會形成「鋰枝晶」,容易造成電池短路。另外,無負極設計的庫倫效率低於 99.9%,也就是說每一次循環都會損失一些鋰,這會導致電池壽命較短。

目前最新的論文顯示,在採用柔性保護層時,無負極電池的循環壽命可以達到 350 次,已經是當前理論上最好的表現,但市售主流的鋰電池循環壽命都在數千次以上,Panasonic 想要實現商業化量產,必然要突破這個難題。

另一個尷尬的挑戰是「首次充電」,在初始狀態下電池內並沒有負極,一直到首次充電時才會形成臨時鋰金屬負極,如果第一次沉積時沒有形成一個完整的介面層(SEI),後續的壽命就會大幅下降,有點像是玩遊戲時首抽開局,如果抽到一個糞角,後面就會很辛苦。

這些難題並非不可解,透過添加不同材質,調整比例,設置引導裝置等方式,無負極電池要商轉只差臨門一腳,這對特斯拉來說至關重要,因為特斯拉是全世界少數不追求固態電池的車廠,假設其他競爭者(福斯、Toyota)真的在 2027 推出量產固態電池,特斯拉至少也要有無負極電池來抗衡。

(首圖來源:Panasonic,圖為 4680 電池)

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