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  電動車競賽的關鍵在固態電池,各大廠紛紛投入開發
AUTONET記者:趙惠群(07/04/2018星期三)

由TOYOTA領頭,近年接著許多大廠相繼投入固態電池的研發,日前,豐田及雷諾/日產/三菱聯盟才各自表態,預估2022到2025年間要推出搭載固態電池的電動車。近日福斯集團也宣告加速固態電池的開發。因為電動車未來要大量生產及商業化,必須先解決電池能量密度及快速充電的問題,這兩個問題也正是固態電池的優勢。

目前市場上電池的主流包括了鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等,其中,鋰離子動力電池在能量密度、電壓、循環壽命、無記憶效應等方面的表現都優於其他種類電池,因此目前絕大多數電動汽車多採用鋰離子電池。但鋰離子電池採用易燃的電解液,一旦電解液滲出,有可能引發燃燒或爆炸,因此,業界一直在尋求固態電池取而代之,例如有業者會採用固態鋰陶瓷電解質來取代電解液。

固態電池是指電池結構中不含液體,所有材料都以固態形式存在的儲能器件,是由正極材料、負極材料和固態電解質組成。由因此固態鋰電池具有安全性高、能量密度高和迴圈壽命長等優點,是電動汽車理想的動力電池,且僅需數分鐘時間就可充飽電,相較於現行鋰離子電池的數十分鐘,優異許多,同時也具備了大容量化特性,因此充飽一次電可行駛的距離可望大幅提升。

按專家說法,固態電池擁有顯著的優點,由於固態電解質取代傳統鋰離子電池中可能燃爆的有機電解液,解決了高能量密度和高安全性的兩難問題,從而將消除電動車使用者對於續航力不足的憂慮,甚至可以實現快速充電的理想。

不過迄今經過科學家們仍在不斷努力,固態電池仍然存在著一些技術瓶頸,像是固態電池技術門檻頗高,而且成本偏高,壽命不夠長,以及室溫下離子電導率的提升等都是有待突破的,因此目前常見的方法是採用膠態搭配固態電解質,以求電池產品快速進入量產。

 
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