智通財經APP獲悉,根據TrendForce集邦咨詢發布的《新能源車固態電池發展分析》報告顯示,隨着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年左右開始量産,屆時锂電池能量密度可達到500 Wh/kg,對應的續航裏程約是液態锂電池的2~3倍,追平燃油車續航力。
目前新能源車主要使用液態锂電池,隨正極材料不同分爲鎳钴錳(NCM)和磷酸鐵锂(LFP)兩大類,兩者的能量密度發展皆已逼近各自的極限。TrendForce集邦咨詢表示,搭載NCM電池的車輛續航裏程約500~600 km;LFP電池則約300~500 km,但對比燃油車600~1,200 km的續航裏程仍有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锂電池,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,爲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爲硫化物、氧化物以及聚合物叁種技術路線,電池型態依液態電解質重量占比分爲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爲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 Systems”,共同開發固態電池。近日宣布2027年將量産全固態電池車,成爲日系車廠中進度最快者。歐美車廠叁種技術路線皆有布局,Mercedes-Benz爲輝能科技(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,且已量産半固態電池,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,爲全球半固態電池最快裝車者。
TrendForce集邦咨詢表示,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集邦咨詢表示,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,故量産、裝車時間仍待觀察。