NEWS
February.26.2024
能一舉獨霸、創造市場藍海的機會誰都不想錯過,據韓國 SNE Research 調查指出,截至2022年,中國寧德時代新能源科技(CATL)的車載電池市占率達37%穩居冠軍。韓國LG新能源(LG Energy Solution)和中國比亞迪則分別有13.6%並列第二。
有鑒於此,日本豐田(TOYOTA)下重本將目標轉向固態電池,同時,與松下(Panasonic)合作,有望於2025年進行量產,並讓固態電池的市占率在電動車上於2030年達到10%;不只豐田想一舉翻身,日產汽車(Nissan)宣稱自2007年起就投入固態電池研究,並於去年車展展示全固態電池(ASSB)技術,最快在2028年前就可以投入運用。
韓國三星(Samsung)也不遑多讓,攜手南韓LG新能源、三星 SDI 與車廠福斯(Volkswagen)、SK On ,除了誓言要在2027年內達成固態電池量產計畫,也積極搶攻 LFP 電池與 NCA 電池。
在世界的另一端,歐美國家也沒在閒著,隨著美國兩家能源電池廠 QuantumScape、 Solid Power 的誕生開啟固態電池的戰國時代,兩家大廠對固態電池皆已有一定水準,並且分別與福特汽車(Ford)、BMW以及 Volkswagen 合作,擁有多項「實戰經驗」,在固態電池演進上扮演重要角色。而法國業者 Blue Solutions Blue Solutions 已經替戴姆勒(Daimler)的電動巴士生產固態電池。
至於,作為目前電動車電池市占率最高的中國車廠也不甘示落,利用「中國速度」優勢,中國官方集結寧德時代、比亞迪子公司弗迪電池、中航鋰電、億緯鋰能、國軒高科等公司,成立「中國全固態電池產學研協同創新平台」(CASIP),在官方、車廠支持下,技術有望在近年超車其他國家,目前已有相關車廠在進行相關測試。
固態電池大致可分為下列三種製造做法,包含聚合物(polymer)、氧化物(oxide)與硫化物(sulfide),其中,聚合物製作方法與現有鋰電池製程相近,是量產最容易的固態電池,不過,導電率卻是三種電池中最差的,目前歐洲車廠、能源電池廠方向以此類為主。另一種硫化物,導電率為三類中最佳,但製程要求較為嚴苛,且製造過程中,可能產生有毒氣體硫化氫,目前該類型主要由日韓企業如豐田、三星SDI 押注研發並且看似擁有不錯發展,但對其使用上仍有疑。至於,氧化物固態電池是三類中最為穩定,但也是最難製造的電池,目前由陸系車廠積極研發中。而台廠輝能則是以此類型電池佔據主導地位。固態電池雖然「理想上」能夠成為新的「殺手極應用」,但目前仍然沒有任何一間工廠能夠大量量產,對於「進度」如此緩慢,有專家針對固態電池安全性提出警告,就算是固態電池,以目前技術仍無法將電池起火發生率降至為0,再加上固態電池起火,瞬間產生的溫度可能會比鋰電池來得高,相關風險仍存在。
另外,由於固態電池的製造過程中,需要有特定的環境,且由於技術限制,量產的難度也比鋰電池高出很多,也直接造成固態電池無法大規模生產、生產成本比鋰電池高出很多的窘況。
台灣輝能科技公司是氧化物固態電池研發中的佼佼者,去(2023)年因為獲得歐盟補助至法國設廠受到關注。今(2024)年初的桃園廠落成啟用,讓固態電池正式進入量產階段,根據公司說法,2024年底將能達成2萬台電動車電池供給量,先前更宣示2030年固態電池的市占率將奪下四成,其速度之快,震驚所有人。以「惦惦呷三碗公」來形容輝能再適合不過,堪稱「次世代固態電池領導者」的輝能憑著700多項專利、以及自動化技術,打開固態電池大門,進軍國際,創辦人暨執行長楊思枬表示,今年開始就能供貨給 Mercedes-Benz 等電動車客戶,先前桃園廠開幕會上也有多家國際合作廠商到場支持。
公司表示,桃園廠作為示範廠,初期產量0.5GWh、最大將擴充到2GWh,約可提供2.6萬台電動車使用。至於,法國廠預計在2027年開幕,目標產能也有望於2030年至2032年達成,固態電池的市佔可望達7%,輝能在列的佔比至少能達三成五至四成。
台灣不僅有輝能獨霸一方,鴻海去(2023)年宣布,與加拿大固態電池設計製造商 Blue Solutions 簽訂合作備忘錄,攜手旗下芯量科技(SolidEdge Solution)針對兩輪電動車市場共同開發打造的固態電池生態系。看準儲能電池運用,傳產大廠台塑和台泥也是新能源運用布局的先鋒,除了擴展儲能廠外,台塑也正投入研發固態電池,台泥則是於去年發表防火儲能櫃,要搶電池商機,在固態電池普及前,台塑與台泥積極提高高階鋰電池的自產率和效能,兩者皆是電池發展生力軍。