固態電池已成電動車霸主必爭之地 中日德決勝點浮現

文/中時新聞網盧伯華

隨著電動汽車的快速普及，電動車最關鍵零部件─動力電池的進展成為各大型汽車廠競爭的焦點，固態電池則是動力電池下一階段的主賽道。目前以中國與日本競爭最為激烈，兩國業者皆已宣布量產時程，大約在1至3年內就能分出勝負。中國、日本、德國這幾個全球最大汽車出口國，將在這場競賽中決定誰能奪下電動車出口全球第一的寶座。

現階段電動車普及上最大的問題仍在於動力電池的能量密度與充電時間，目前動力電池以鋰離子電池為主流，包含三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池等，它們的電解質都是液態，能量密度較低、安全性較差。而固態電池是採用固態氧化物、硫化物為電解質，最大的優勢是能量密度很高，可以達到500~600Wh/kg，是現有鋰電池能量密度的2倍以上。因此受到電動車業者看好是下一代動力電池主流，也是推廣電動車最大的驅動力。

不久前日本豐田汽車宣布已開發出充電10分鐘、續航1200公里的固態電池，而且將與出光興產合作製造，在2027-2028年進行量產，引起轟動。隨後日產汽車也在東京車展上展示充電時間僅1/3、能量密度較液態電池翻一倍的固態電池，日產也宣稱，預計在2028年進行量產。

除了日本之外，近幾年電動車製造業快速發展中國也搶在固態電池的領先地位。新崛起的電動車製造廠比亞迪去年曾公布一項固態電池專利，其能量密度能達到400Wh/Kg較其2代磷酸鐵鋰電池180Wh/Kg高出一倍有餘。目前這款固態電池正在試裝車，未來可能供應賓士、寶馬與奧迪等歐洲車廠。

中國最大汽車出口商上汽集團也在今年擴大對上汽清陶新能源科技公司的投資，這家公司是上汽與清陶能源合資，主要開發新一代固態電池。2022年第一代固態電池已完成裝車試驗，單體能量密度達到368Wh/Kg，測試車輛最大續航里程可達1083公里，充電10分鐘續航增加400公里。預計在2024年進行首批量產，未來目標將成本降至較磷酸鐵鋰或三元鋰電池低10%-30%。2025年將有新一代固態電池量產，全年銷量預計將突破「10萬輛級規模」。

由於固態電池具有的優勢，除了中國的比亞迪、廣汽、東風、蔚來、上汽等眾多車廠與日本車廠，汽車製造大國德國的大眾、寶馬、賓士也都加入戰圈，電池巨頭中國寧德時代、贛鋒鋰業與日本松下電池亦不落人後，形成了幾大工業國與眾多廠商鉅資投入的現象。不過，固態電池發展至今，投資佈局業者雖多，但至今都未能實現量產與商業化。

即便如最近宣布量產時程的豐田在量產進程也是波折不斷，最早是在2017年表示將在2020年實現商業化，2019年又改口在2020年只「亮相」，量產要到2025年，最近才又與出光興產共同宣布在2027~2028年量產。中國蔚來汽車曾在2020年宣布半固態混合電池包要在2022年裝車交付，2023年7月又再次告知用戶將採用續航1000公里的半固態混合電池包，也是2次都跳票。

因此，雖然大眾、寶馬、賓士、豐田等大廠都宣布預估量產時程（大約在2025~2027之間），但實際量產時間恐怕還有不少變數，至於其他較小廠家，目前連落地都還沒搞定，那就更談不上規模化量產了。

固態電池目前已完成技術路線研發，但製造成本偏高，據日本專業機構估算，目前硫化物全固態電池製造成本為每千瓦小時比現有鋰離子電池高出4～25倍，未來如何降低製造成本將是主要難題，也是各國車廠與電池廠競爭的決勝點，它將決定中國、日本或德國等汽車製造大國何者將成為電動汽車下一階段的全球霸主。

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