固态电池已成电动车霸主必争之地 中日德决胜点浮现

动力电池是电动车最关键零部件，也是各大汽车厂竞争的焦点，固态电池则是动力电池下一阶段的主赛道。（图／Shutterstock）

随着电动汽车的快速普及，电动车最关键零部件─动力电池的进展成为各大型汽车厂竞争的焦点，固态电池则是动力电池下一阶段的主赛道。目前以中国与日本竞争最为激烈，两国业者皆已宣布量产时程，大约在1至3年内就能分出胜负。中国、日本、德国这几个全球最大汽车出口国，将在这场竞赛中决定谁能夺下电动车出口全球第一的宝座。

现阶段电动车普及上最大的问题仍在于动力电池的能量密度与充电时间，目前动力电池以锂离子电池为主流，包含三元锂电池、磷酸铁锂电池等，它们的电解质都是液态，能量密度较低、安全性较差。而固态电池是采用固态氧化物、硫化物为电解质，最大的优势是能量密度很高，可以达到500~600Wh/kg，是现有锂电池能量密度的2倍以上。因此受到电动车业者看好是下一代动力电池主流，也是推广电动车最大的驱动力。

丰田汽车号称其固态电池充电10分钟即能续航1200公里，引起全球轰动。（图／Shutterstock）

不久前日本丰田汽车宣布已开发出充电10分钟、续航1200公里的固态电池，而且将与出光兴产合作制造，在2027-2028年进行量产，引起轰动。随后日产汽车也在东京车展上展示充电时间仅1/3、能量密度较液态电池翻一倍的固态电池，日产也宣称，预计在2028年进行量产。

除了日本之外，近几年电动车制造业快速发展中国也抢在固态电池的领先地位。新崛起的电动车制造厂比亚迪去年曾公布一项固态电池专利，其能量密度能达到400Wh/Kg较其2代磷酸铁锂电池180Wh/Kg高出一倍有余。目前这款固态电池正在试装车，未来可能供应奔驰、宝马与奥迪等欧洲车厂。

固态电池是采用固态氧化物、硫化物为电解质，能量密度很高，是现有锂电池能量密度的2倍以上。（图／快科技）

中国最大汽车出口商上汽集团也在今年扩大对上汽清陶新能源科技公司的投资，这家公司是上汽与清陶能源合资，主要开发新一代固态电池。2022年第一代固态电池已完成装车试验，单体能量密度达到368Wh/Kg，测试车辆最大续航里程可达1083公里，充电10分钟续航增加400公里。预计在2024年进行首批量产，未来目标将成本降至较磷酸铁锂或三元锂电池低10%-30%。2025年将有新一代固态电池量产，全年销量预计将突破「10万辆级规模」。

由于固态电池具有的优势，除了中国的比亚迪、广汽、东风、蔚来、上汽等众多车厂与日本车厂，汽车制造大国德国的大众、宝马、奔驰也都加入战圈，电池巨头中国宁德时代、贛锋锂业与日本松下电池亦不落人后，形成了几大工业国与众多厂商巨资投入的现象。不过，固态电池发展至今，投资布局业者虽多，但至今都未能实现量产与商业化。

以色列史托德（StoreDot）公司开发的超快速充电车用电池。（图／路透）

即便如最近宣布量产时程的丰田在量产进程也是波折不断，最早是在2017年表示将在2020年实现商业化，2019年又改口在2020年只「亮相」，量产要到2025年，最近才又与出光兴产共同宣布在2027~2028年量产。中国蔚来汽车曾在2020年宣布半固态混合电池包要在2022年装车交付，2023年7月又再次告知用户将采用续航1000公里的半固态混合电池包，也是2次都跳票。

因此，虽然大众、宝马、奔驰、丰田等大厂都宣布预估量产时程（大约在2025~2027之间），但实际量产时间恐怕还有不少变数，至于其他较小厂家，目前连落地都还没搞定，那就更谈不上规模化量产了。

日产公司发布新款ASSB固态电池，充电时间只需要传统锂电的1/3，号称要在2028年量产。（图／快科技）

固态电池目前已完成技术路线研发，但制造成本偏高，据日本专业机构估算，目前硫化物全固态电池制造成本为每千瓦小时比现有锂离子电池高出4～25倍，未来如何降低制造成本将是主要难题，也是各国车厂与电池厂竞争的决胜点，它将决定中国、日本或德国等汽车制造大国何者将成为电动汽车下一阶段的全球霸主。