電池革命／固態電池有哪些阻礙？若成功會帶來那些震撼？

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豐田汽車押下重注的固態電池技術，正一步步取得進展，但要大量生產，還必須克服其他技術障礙。

即便解決了裝配流程的問題，從而克服了科技與規模生產的挑戰，固態電池能否及時壓低生產成本以因應全球電動車的需要，仍是一個大問號。

規模經濟有助降低成本，但鋰電池的功率與成本也在持續改進，例如矽陽極等科技也日益進步。固態電池對溼度與氧氣極度敏感，這推升製造成本。而且，固態電池本身的複雜性，將使電動車業者需要投入龐大的成本重新設計車輛。

成本問題

如果成本下降不夠快，固態電池最終可能僅侷限於豪華車或卡車。LG新能源先進汽車電池部門主管金東明表示，生產固態電池「太貴」，且「用途非常有限」。南韓浦項集團電池材料業務主管李敬燮也說，即使豐田一切都依照計畫進行，到2035年固態電池在電動車市場的占有率只能達到約10%。

豐田執行長佐藤恆治一直不願形容固態電池為全球電動車競賽的「遊戲規則改變者」。他指出，固態電池初期將小量生產，供高端車型使用，而平價車款仍將使用鋰電池。

許多業界主管都認為固態電池科技將逐漸被整合到當前的電池之中。中國大陸寧德時代顯然便計劃如此，4月曾宣布新的「濃縮型」或「半固態」電池，電力密度是現有電池的兩倍。

一些觀察家認為，固態電池的潛在衝擊深遠，能促使全球許多移動概念進行重新設計，包括自駕計程車、區域型客機及無人機等。芝加哥大學電池學教授孟雪莉表示，「新電池的任務從來就不是取代舊電池，而是開啟一些從前所不能做的事物。藉由延長駕駛里程及縮短充電時間，這些日本汽公司正在重新想像運輸的未來」。

全球性的衝擊

固態電池一旦問市，可能對全球汽車產業的未來造成重大震撼。目前中國大陸擁有壟斷下一階段電池產業的潛力，因為中國大陸在電池科技與製造領域居於領導地位。國際能源總署（IEA）的數據顯示，去年中國大陸電池產量占全球75%。

寧德時代是目前全世界最大的電池製造廠，全球市占率達37%。該公司是最賺錢的電池業者，擁有驚人的成本優勢，原因包括規模龐大，以及在研發方面的鉅額投資。

固態電池是唯一可能在電池競賽中超越中國大陸的利器。研發固態電池的業者不只豐田一家，日產與本田也都有自己的研發計畫。南韓LG新能源、三星SDI與SK On等三家公司都表示，有意於2020年代晚期開發固態電池。美國的新創企業QuantumScape與Solid Power（福斯與BMW的合作夥伴）也有類似的量產目標日期。

日本大阪府立大學教授林小立表示，固態電池量產時要能達到與鋰電池相等的品質，將是一項「極端的挑戰」，但若成功，這項科技將「打遍全球無敵手」。他指出，「固態電池將是重振日本汽車製造業的關鍵；因為日本的電動車策略嚴重落後，而且日本已喪失在鋰電池世界市場的占有率」。

中國大陸及南韓電池業者對固態電池的進展並不樂觀。寧德時代的研究人員過去十年來一直致力於突破固態電池的瓶頸，目前還未找到大量生產的有效體系，該公司也懷疑豐田已經達成這項目標。

南韓電池業主管也表示，「產品開發與商業化是兩碼事。豐田高談量產液態電池已經超過十年，但也一再延後進度」。