鉅大LARGE | 點擊量：880次 | 2019年02月20日
固態(tài)電池導入重點是車身輕量化
動力電池現(xiàn)階段以提升能量密度、降低成本為目標，固態(tài)電池導入重點在于車身輕量化
先從電池結(jié)構(gòu)來看，傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)為正極、負極、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)進行帶電離子的傳導，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)建步驟亦可有所簡化;同時，因少了電解液，也除去電池漏液、電解液揮發(fā)或高溫下燃燒等問題，有助提升電池安全性與使用壽命。
再從電動車面向來看，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，各車廠對于電池材料的選擇不盡相同。
由于2017年起鈷金屬價格不斷攀升，加上電動車對于電池能量密度提升之需求，使得電池廠開始導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，帶動電芯成本下降，故高鎳NMC系2018年電動車電池的重要發(fā)展方向，包括NissanLeafE-Plus、HyundaiKonaEV、VolkswagenID2019年車款等，皆規(guī)劃采用NMC配比為8：1：1的高鎳NMC電池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
即便高鎳NMC電池的導入有望解決成本與電池能量密度的挑戰(zhàn)，但由于內(nèi)燃機車型平臺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廠與電池廠努力的方向。
固態(tài)電池因具有體積小與密度高的優(yōu)勢，成為車廠發(fā)展車體輕量化的重要考量，同時固態(tài)電池熱穩(wěn)定性較佳，也有望減少散熱裝置的搭載，進一步推進輕量化。
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窗口，故對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。
隨著各車廠著力于提升電池能力密度帶動續(xù)航力增加，下一步則是有望透過固態(tài)電池導入實現(xiàn)車體輕量化。
各車廠、電池廠已展開布局，固態(tài)電池電動車有望于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，故目前各大車廠主要采用戰(zhàn)略投資、結(jié)盟的方式進行固態(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)電池的電動車;Toyota則是與IlikaTechnologies合作，開發(fā)適用于汽車的固態(tài)電池，并規(guī)劃于2022年推出固態(tài)電池電動車。
日前宣布進軍電動車市場的Dyson，也透過收購固態(tài)電池技術(shù)公司Sakti3進行布局;中國的新興車企威馬則與臺灣固態(tài)電池開發(fā)商輝能科技合作，并于2018年共同興建5GWh的固態(tài)電池廠，預(yù)計于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。
除了車廠，電池廠也開始積極布局，包括PanasonicEVEnergy與Toyota已共同投入車載方向固態(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共同收購固態(tài)電池公司Seeo;中國電池大廠寧德時代也開始加速開發(fā)用于電動車的固態(tài)鋰離子電池。
其實固態(tài)電池用于電動車已有前例，法國新創(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)的電動共享汽車。
近2年各大車廠開始對外發(fā)布固態(tài)電池電動車面市時程，與電池廠陸續(xù)投入固態(tài)電池產(chǎn)線的布建，估計3年即可看到采用固態(tài)電池的電動車面市。
