動(dòng)力電池現(xiàn)階段以提升能量密度、降低成本為目標(biāo)，固態(tài)電池導(dǎo)入重點(diǎn)在于車(chē)身輕量化

先從電池結(jié)構(gòu)來(lái)看，傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)為正極、負(fù)極、電解液、隔膜與結(jié)構(gòu)殼體等;其中，隔膜與電解液大約占整個(gè)電池重量的4成，與體積近3成。

固態(tài)電池系將其中的電解液改采固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行帶電離子的傳導(dǎo)，相較之下，其省去電解液與隔膜等，使其體積更小、密度更高，且電池構(gòu)建步驟亦可有所簡(jiǎn)化;同時(shí)，因少了電解液，也除去電池漏液、電解液揮發(fā)或高溫下燃燒等問(wèn)題，有助提升電池安全性與使用壽命。

再?gòu)碾妱?dòng)車(chē)面向來(lái)看，現(xiàn)階段采用的鋰離子電池，正極材料主要為磷酸鐵鋰(LFP)與鎳錳鈷(NMC)、錳酸鋰(LMO)等三元材料，各車(chē)廠(chǎng)對(duì)于電池材料的選擇不盡相同。

由于2017年起鈷金屬價(jià)格不斷攀升，加上電動(dòng)車(chē)對(duì)于電池能量密度提升之需求，使得電池廠(chǎng)開(kāi)始導(dǎo)入鈷含量較低的高鎳NMC，借由提高鎳的比重以提高電芯容量，并且借由鈷的比例降低，帶動(dòng)電芯成本下降，故高鎳NMC系2018年電動(dòng)車(chē)電池的重要發(fā)展方向，包括NissanLeafE-Plus、HyundaiKonaEV、VolkswagenID2019年車(chē)款等，皆規(guī)劃采用NMC配比為8：1：1的高鎳NMC電池。

即便高鎳NMC電池的導(dǎo)入有望解決成本與電池能量密度的挑戰(zhàn)，但由于內(nèi)燃機(jī)車(chē)型平臺(tái)在先天條件上的限制，使得在不降低能量密度的前提下，如何縮小電池體積、降低重量已成為各車(chē)廠(chǎng)與電池廠(chǎng)努力的方向。

固態(tài)電池因具有體積小與密度高的優(yōu)勢(shì)，成為車(chē)廠(chǎng)發(fā)展車(chē)體輕量化的重要考量，同時(shí)固態(tài)電池?zé)岱€(wěn)定性較佳，也有望減少散熱裝置的搭載，進(jìn)一步推進(jìn)輕量化。

另一方面，現(xiàn)階段以玻璃或陶瓷電解極為代表的固態(tài)電池，因具有較寬的電化學(xué)窗口，故對(duì)高電壓正極材料具有更好的兼容性，此亦符合現(xiàn)階段高鎳NMC的發(fā)展趨勢(shì)。

隨著各車(chē)廠(chǎng)著力于提升電池能力密度帶動(dòng)續(xù)航力增加，下一步則是有望透過(guò)固態(tài)電池導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)車(chē)體輕量化。

各車(chē)廠(chǎng)、電池廠(chǎng)已展開(kāi)布局，固態(tài)電池電動(dòng)車(chē)有望于3年內(nèi)面市

固態(tài)電池在生產(chǎn)流程、工藝方式皆與鋰離子電池不同，故目前各大車(chē)廠(chǎng)主要采用戰(zhàn)略投資、結(jié)盟的方式進(jìn)行固態(tài)電池布局，除了Renault-NissanAlliance外，包括BMW結(jié)盟新創(chuàng)公司SolidPower與投資IonicMaterials，規(guī)劃于2026年推出采用固態(tài)電池的電動(dòng)車(chē);Toyota則是與IlikaTechnologies合作，開(kāi)發(fā)適用于汽車(chē)的固態(tài)電池，并規(guī)劃于2022年推出固態(tài)電池電動(dòng)車(chē)。

日前宣布進(jìn)軍電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的Dyson，也透過(guò)收購(gòu)固態(tài)電池技術(shù)公司Sakti3進(jìn)行布局;中國(guó)的新興車(chē)企威馬則與臺(tái)灣固態(tài)電池開(kāi)發(fā)商輝能科技合作，并于2018年共同興建5GWh的固態(tài)電池廠(chǎng)，預(yù)計(jì)于2019年完工投產(chǎn);Hyundai則是采用自主研發(fā)的方式布局固態(tài)電池。

除了車(chē)廠(chǎng)，電池廠(chǎng)也開(kāi)始積極布局，包括PanasonicEVEnergy與Toyota已共同投入車(chē)載方向固態(tài)電池的研發(fā);HitachiVehicleEnergy也宣布2020年前，將其所研發(fā)之固態(tài)電池商用化;日本GSYUASA則是與Bosch共同收購(gòu)固態(tài)電池公司Seeo;中國(guó)電池大廠(chǎng)寧德時(shí)代也開(kāi)始加速開(kāi)發(fā)用于電動(dòng)車(chē)的固態(tài)鋰離子電池。

其實(shí)固態(tài)電池用于電動(dòng)車(chē)已有前例，法國(guó)新創(chuàng)公司Autolib在2015年即于倫敦投放了3,500輛使用固態(tài)電池技術(shù)的電動(dòng)共享汽車(chē)。

近2年各大車(chē)廠(chǎng)開(kāi)始對(duì)外發(fā)布固態(tài)電池電動(dòng)車(chē)面市時(shí)程，與電池廠(chǎng)陸續(xù)投入固態(tài)電池產(chǎn)線(xiàn)的布建，估計(jì)3年即可看到采用固態(tài)電池的電動(dòng)車(chē)面市。