我們都知道,從燃油車轉換到電動車的痛點,主要是哩程焦慮、充電便利性、以及車價過高等等問題。從3年前開始Tesla拉升產能,繼而中國市場電動車需求爆發,BYD竄起成一方之霸,以至於全球各主要汽車市場開始積極佈建充電設施,以及近月來的電動車降價大戰,在在顯示出電動車浪潮已一陣陣襲捲而來,幾乎沒有一個主要汽車市場能置身事外;此其時充電便利性與車價的障礙已開始慢慢降低,看來剩下的主要問題就是哩程焦慮了。話說鋰離子電池是目前全球電動車發展主流,無論是NCM、LFP、或其他衍生型式,皆不脫鋰離子電池的基本設計架構;但眾所公認的,下一步就是固態電池要接手,並將電動車的整體性能與安全性持續推向高峰。現今無論是中、美、日、韓等電池廠商,以至於全球大車廠的自行研發計劃,皆已將固態電池當成未來電動車時代的決勝關鍵點。不過,要將固態電池技術商業化落地並能將成本降至合理水位,放眼其研發進程,恐至少要再等6、7年以上。
姑且不論其商業化落地時間尚遠,固態電池縱有高能量密度、高安全性等技術優勢,但其相較於傳統鋰離子電池更為緩慢的充放電速度(主因固態電解質與正負極端的接觸面積不若液態電解質使然),將是影響其日後普及化的技術障礙。正因如此,於是乎 “半固態電池” ( 一小部份是液態電解質)的技術走向在2、3年前誕生了。半固態相較於全固態的優勢如下⋯
- 製造技術與生產設備投資與現今的鋰離子電池相近,投資費用相對低得多。
- 商業化落地時間至少提前3年。
- 充放電速度緩慢的問題得以消減。
當然,半固態電池的能量密度會不如全固態電池,但比起現今傳統的鋰離子電池仍高得多,所以跟燃油車的續航力經驗相比也已相去不遠了。至於全固態的研發,在我看來就好比L4 / L5的全自動駕駛技術一般地挑戰重重,研發投資金額鉅大再加上時程過長,將會錯過2026~2028年左右的電動車市場成長高峰期,因此從商業角度來看將極為不利。由此可預見,全球電池研發的方向將會平分成兩股勢力齊頭並進,並在2025年展開商業化之前的技術進程驗證對決,在那個時候我們才會知道鋰離子電池的 “接班人” 究竟會是誰。