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TrendForce:全固態電池車有望於2030年進入量產

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根據TrendForce「新能源車固態電池發展分析」報告顯示,隨著車廠加速在固態電池的投資與研發,搭配高活性正負極材料的全固態電池有望在2030~2035年左右開始量產,屆時鋰電池能量密度可達到500 Wh/kg,對應的續航里程約是液態鋰電池的2~3倍,追平燃油車續航力。

目前新能源車主要使用液態鋰電池,隨正極材料不同分為鎳鈷錳(NCM)和磷酸鐵鋰(LFP)兩大類,兩者的能量密度發展皆已逼近各自的極限。TrendForce表示,搭載NCM電池的車輛續航里程約500~600 km;LFP電池則約300~500 km,但對比燃油車600~1,200 km的續航里程仍有2~3倍的差距。雖然導入更高容量的正、負極材料是提高電池容量的方式,但活性較高的材料若搭配鋰電池,其傳統液態電解質在充放電過程中可能有較高的熱失控風險。相較之下,固態電解質在結構上較穩定,可有效防止電池短路,為兼顧安全與能量密度的最佳電池解決方案。

固態電解質依材料分為硫化物、氧化物以及聚合物三種技術路線,電池型態依液態電解質重量占比分為半固態及全固態電池。考量新能源車對能量密度、充放電效率及安全的要求,硫化物及氧化物被視為最適合新能源車固態電池的材料。

廠商布局上,日系車廠主要布局硫化物,Toyota專利數多並與Panasonic合資成立”Prime Planet Energy & Solutions”,共同開發固態電池。近日Toyota宣布2027年將量產全固態電池車,成為日系車廠中進度最快者。歐美車廠三種技術路線皆有佈局,Mercedes-Benz為台廠輝能科技(ProLogium Technology)的主要投資者之一,預計2025年將推出搭載固態電池的新能源車。中國車廠則布局氧化物,且已量產半固態電池,蔚來汽車、東風汽車及Seres預計最快今年內即將推出半固態電池車,為全球半固態電池最快裝車者。TrendForce表示,半固態電池的能量密度約300~400 Wh/kg,仍與全固態電池有明顯差距。

TrendForce表示,雖然有少數廠商在固態電池發展的時程較快,但固態電池目前普遍仍有界面接觸阻抗、低離子導電率及成本過高等問題有待克服,故量產、裝車時間仍待觀察。

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