電動車的核心零件是「動力電池」,目前主流為「三元鋰離子電池」與「磷酸鐵鋰離子電池」。這兩種鋰電池皆含有電解液,作為電子流動的介質,卻也成為安全性的隱憂:一旦電池遭受撞擊,容易發生外漏,帶來安全風險。 此外,電池性能也容易受外界溫度影響,不僅可能降低效能, 在極端情況下甚至可能自燃 。
三元鋰離子電池的能量密度約為每公斤250~290瓦時(Wh),磷酸鐵鋰離子電池則約為每公斤150~210瓦時(Wh)。前者能量密度較高,後者則耐溫性與安全性較佳。
而「固態電池」則被視為下一代動力電池,能量密度可達每公斤約500瓦時(Wh)。由於不含液態電解液,安全性大幅提升。
固態電池有3種:氧化物、聚合物、硫化物
固態電池以「固態電解質」取代液態電解質,依材質不同,目前主要分為三大技術路線:「氧化物型固態電池」、「聚合物型固態電池」與「硫化物型固態電池」。其中,氧化物型固態電池安全性較高,著名的新創QuantumScape即投入此類型的研發。
日本豐田汽車則主攻硫化物型固態電池。2025年初,豐田宣布與日本石油精煉商「出光興業」共同投資213億日圓,建廠生產固態電池關鍵材料「硫化鋰」,預計2027年推出搭載固態電池的電動車。
豐田這款搭載固態電池的電動車,目標單次續航超過1200公里,並於10分鐘內完成充電。若真能達標,所謂「里程焦慮」大概可以先收進歷史博物館。
在固態電池技術成熟之前,部分電池廠商以「半固態電池」作為全固態電池的過渡產品。半固態電池透過加入液體,解決全固態介面接觸不穩的問題,並提升離子傳導性。相較於尚未完全成熟的全固態產品,半固態電池的穩定性較佳。但因仍含液體,安全性仍不及純固態電池。
哪些電動車已實裝「半固態電池」?
目前市面上已有多款電動車搭載「半固態電池」,續航力明顯提升。以下盤點幾款已採用新電池技術的電動車:
蔚來汽車2024年推出的「Nio ET7」最高可選配150kWh、由北京衛藍新能源生產的半固態電池,能量密度達360瓦時/公斤。其續航力高達1050公里,已超越許多燃油車。
中國上汽集團的「智己汽車」,2024年推出的「智己L6 Max光年版」搭載133kWh、由清陶能源生產的「超快充固態電池」(應屬半固態),續航力達1000公里。
中華汽車原本規劃在台灣上市的MG4,因自製率問題喊卡。MG原為英國品牌,幾經轉手,最終落入中國上汽集團旗下。MG4在歐洲銷售表現不俗,近期將推出搭載清陶能源半固態電池的「半固態安芯版」,電池能量密度180瓦時/公斤,CLTC續航里程537公里。
上述車款均已導入半固態電池,未來Nio ET7與智己L6 Max光年版續航力皆突破1000公里,顯示高續航電動車正逐步進入市場,「里程焦慮」將成過去式。
德國豪華車品牌賓士與美國電池新創Factorial Energy合作開發固態電池,近期賓士EQS原型車已開始試用其半固態電池,WLTP續航力高達960公里。現售EQS電動車搭載108.4kWh電池,WLTP續航約753公里,可見半固態電池能顯著提升續航。
另一德國豪華品牌BMW,今年夏天於新i7原型車搭載技術夥伴Solid Power的全固態電池,能量密度390Wh/kg。新電池技術將提升i7續航,同時減輕電池重量。
德國福斯汽車與QuantumScape合作開發固態電池,並透過子公司對其最高投資2.6億美元。福斯有信心於2027年前後將固態電池技術導入市場。
從上述已導入半固態電池的電動車來看,固態電池時代已近在眼前。最快2027年起,全固態電池電動車將陸續問世,屆時電動車將迎來全新紀元。
責任編輯:李先泰