可充電固態電池將成為未來潛力明星 最快2025年獲車廠採用
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繼鋰離子電池(lithium-ion batteries)之後，固態電池（solid-state batteries）預計
將成為可充電電池（rechargeable battery）技術的下一個重要階段。與鋰離子電池相比
，固態電池的能量密度更高、壽命更長、安全性更高。目前，已有多家電池製造商正在積
極開發相關技術，並提出了大規模生產的時程表，以確保在市場的領先地位。同時，日韓
汽車品牌廠現代、福特、BMW與豐田也都積極往固態電池的研發方向前進。
在可充電模式固態電池廠商之中，值得關注者有三家：LG Energy Solutions、三星SDI及
QuantumScape：
LG Energy Solutions正在利用其硫化物和聚合物(sulfide- and polymer-based)固體電
解質技術，開發固態電池，目標是在2028到2030年之間開始量產。
Samsung SDI則是與三星先進技術研究院（Samsung Advanced Institute of Technology
）和日本三星研發院（Samsung R&D Institute Japan）合作，開發無機固體電解質（
inorganic solid electrolyte）技術，計畫在2027年開始固態電池的量產。
美國新創公司QuantumScape也採用無機固體電解質技術，計畫在2025年和2026年之間開始
量產，預計2028年QuantumScape的固態電池產能將達到91GWh（百萬度）。福斯承諾投資
更多資金與QuantumScape成立的合資企業製造更多電池，並計畫在2025年導入電動車中。
不久前，QuantumScape發表首個在商業上可行的固態鋰金屬電池解決方案。其宣稱使用其
電池可以在15分鐘內將電池電量從0充到80%，且在正常使用下，電池壽命可以延續12年之
久，若持續和低溫下使用，電池壽命更長，且充一次電可以行駛數百英哩。QuantumScape
的固態電池是包含：陰極、可撓式陶瓷隔離膜（flexible ceramic separator）。充電時
，鋰會離開陰極，通過陶瓷隔離膜，沉積在隔離膜和一個電子接觸面之間，在電池內部形
成鋰金屬陽極，且不易引起火災。
韓國製造商量產固態電池的時間與現代汽車（Hyundai Motor）電動車計畫採用固態電池
的時間表相重合。現代汽車計畫於2027年開始準備生產搭載固態電池的電動車車款，有機
會在2030年開始量產。
日本豐田和京都大學正在聯合開發新一代電池技術。正研發氟離子固態電池，單位重量的
能量大約是傳統鋰離子電池的7倍左右，可以讓電動汽車一次充電行駛約1000公里。不過
，氟離子電池也面臨著不小的挑戰，就是在高溫下工作，只有固態電解質被充分加熱時，
氟離子才會向極化電極移動，而這可能會導致電池電極膨脹。不過，京都大學和豐田研究
團隊已經找到了一種防止電極膨脹的方法，即用鈷、鎳和銅的合金製造電極。但是，實際
情況還需後續驗證。
特斯拉找新材料以改進鋰離子電池
特斯拉加拿大研發團隊和Dalhousie大學Jeff Dahn研究團隊、Waterloo大學共同研究，稱
發現了比固態電池能量密度更高且更穩定的新型鋰電池技術，這或許將改變下一階段動力
電池技術的發展路線。他們發現，採用LiDFOB/LiBF4液態電解質的無陽極鋰金屬電池在90
次充放電迴圈後，仍可以剩餘80%的電池容量和較高的穩定性，在能量密度上也並不亞於
固態電池。
結語
考慮到各大電池製造商的規劃，固態電池預計將從2025年開始出現在市場上。根據市場研
究機構預測，固態電池市場將會從2025年的15GWh增長到2030年的121GWh，相關滲透率將
從2025年的1.2%上升到2030年的3.8%。不過，固態電池的影響力可能還需要一段時間才能
真正展現出來。總之，未來五年電動車電池將掀起一股改變的力量，特斯拉汽車能否鞏固
其地位，就看電池發展速度以及汽車製造商的布局態度了。
3.心得/評論：
如何提升電池里程壽命是目前電動車發展的重點，特斯拉和韓國電池製造公司都在研究固
態電池，有機會在2025年問世。