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隨著電動車技術的發展與普及，電動車廠逐步在世界站穩腳步，同時，卻也面臨著始終存在的安全風險與技術突破天花板的隱憂。不過，電動車的既存問題，或許有望藉者近兩年固態電池開始量產迎刃而解。
固態電池普及之日 將是燃油車退出之時？
放電的原理是由離子流通過一種稱為電解質的化學物質，從正極流到負極，並產生電流的過程，而作為目前主流電動車配置的鋰電池（ Li-ion Battery ），在類型部分，又以磷酸鐵電池（ LFP ）和鋰三元（ NCA ）電池為大宗。
僅管 LFP 電池在運用上已經較 NCA 電池有更出色的表現，包含，電池壽命、放電效率，以及價格上都比 NCA 電池來得有優勢，不過，LFP 電池也存在著重量減不下來、易受溫度變化影響，和充電速度較慢的缺點。尤其是在溫度變化部分，隨著遭遇極端氣候變化機率增加，成為電動車一大致命傷，且鋰電池也仍存在著恐因時間、外在壓力而損毀自燃風險。
同時，藉由固態電解質的特性，能夠大幅降低會造成電池短路原因之一的化學物「鋰枝晶」（dendrite）的成形，在安全性上視為重大發展，也是現今業界積極追求的目標之一。此外，由於固態電池透過高能量密度和堆疊技術，可減少、甚至拔除電池串聯，進而增加未來電動車可以使用的空間。
根據理想的固態電池狀態，未來充電10分鐘，就能實現里程數至少1000公里的目標，這樣優勢可望讓電動車「大躍進」，一舉超車現有的燃油車。其背後商機、市場規模無可限量。
爭搶能源聖杯 各國車廠、電池廠搶進
能一舉獨霸、創造市場藍海的機會誰都不想錯過，據韓國 SNE Research 調查指出，截至2022年，中國寧德時代新能源科技（CATL）的車載電池市占率達37％穩居冠軍。韓國LG新能源（LG Energy Solution）和中國比亞迪則分別有13.6％並列第二。
有鑒於此，日本豐田（TOYOTA）下重本將目標轉向固態電池，同時，與松下（Panasonic）合作，有望於2025年進行量產，並讓固態電池的市占率在電動車上於2030年達到10%；不只豐田想一舉翻身，日產汽車（Nissan ）宣稱自2007年起就投入固態電池研究，並於去年車展展示全固態電池（ASSB）技術，最快在2028年前就可以投入運用。
韓國三星（ Samsung ）也不遑多讓，攜手南韓LG新能源、三星 SDI 與車廠福斯（ Volkswagen ）、SK On ，除了誓言要在2027年內達成固態電池量產計畫，也積極搶攻 LFP 電池與 NCA 電池。
在世界的另一端，歐美國家也沒在閒著，隨著美國兩家能源電池廠 QuantumScape 、 Solid Power 的誕生開啟固態電池的戰國時代，兩家大廠對固態電池皆已有一定水準，並且分別與福特汽車（Ford）、 BMW 以及 Volkswagen 合作，擁有多項「實戰經驗」，在固態電池演進上扮演重要角色。而法國業者 Blue Solutions Blue Solutions 已經替戴姆勒（Daimler）的電動巴士生產固態電池。
至於，作為目前電動車電池市占率最高的中國車廠也不甘示落，利用「中國速度」優勢，中國官方集結寧德時代、比亞迪子公司弗迪電池、中航鋰電、億緯鋰能、國軒高科等公司，成立「中國全固態電池產學研協同創新平台」（CASIP），在官方、車廠支持下，技術有望在近年超車其他國家，目前已有相關車廠在進行相關測試。
固態電池廠要落地量產為何這麼困難？
固態電池大致可分為下列三種製造做法，包含聚合物（polymer）、氧化物（oxide）與硫化物（sulfide），其中，聚合物製作方法與現有鋰電池製程相近，是量產最容易的固態電池，不過，導電率卻是三種電池中最差的，目前歐洲車廠、能源電池廠方向以此類為主。
另一種硫化物，導電率為三類中最佳，但製程要求較為嚴苛，且製造過程中，可能產生有毒氣體硫化氫，目前該類型主要由日韓企業如豐田、三星SDI 押注研發並且看似擁有不錯發展，但對其使用上仍有疑慮。至於，氧化物固態電池是三類中最為穩定，但也是最難製造的電池，目前由陸系車廠積極研發中。而台廠輝能則是以此類型電池佔據主導地位。
固態電池雖然「理想上」能夠成為新的「殺手極應用」，但目前仍然沒有任何一間工廠能夠大量量產，對於「進度」如此緩慢，有專家針對固態電池安全性提出警告，就算是固態電池，以目前技術仍無法將電池起火發生率降至為0，再加上固態電池起火，瞬間產生的溫度可能會比鋰電池來得高，相關風險仍存在。
另外，由於固態電池的製造過程中，需要有特定的環境，且由於技術限制，量產的難度也比鋰電池高出很多，也直接造成固態電池無法大規模生產、生產成本比鋰電池高出很多的窘況。
「九局下半」台灣輝能獨領風騷
台灣輝能科技公司是氧化物固態電池研發中的佼佼者，去(2023)年因為獲得歐盟補助至法國設廠受到關注。今(2024)年初的桃園廠落成啟用，讓固態電池正式進入量產階段，根據公司說法，2024年底將能達成2萬台電動車電池供給量，先前更宣示2030年固態電池的市占率將奪下四成，其速度之快，震驚所有人。
以「惦惦呷三碗公」來形容輝能再適合不過，堪稱「次世代固態電池領導者」的輝能憑著700多項專利、以及自動化技術，打開固態電池大門，進軍國際，創辦人暨執行長楊思枬表示，今年開始就能供貨給 Mercedes-Benz 等電動車客戶，先前桃園廠開幕會上也有多家國際合作廠商到場支持。
公司表示，桃園廠作為示範廠，初期產量0.5GWh、最大將擴充到2GWh，約可提供2.6萬台電動車使用。至於，法國廠預計在2027年開幕，目標產能也有望於2030年至2032年達成，固態電池的市佔可望達7%，輝能在列的佔比至少能達三成五至四成。
固態電池運用包羅萬象成趨勢
台灣不僅有輝能獨霸一方，鴻海去(2023)年宣布，與加拿大固態電池設計製造商 Blue Solutions 簽訂合作備忘錄，攜手旗下芯量科技（SolidEdge Solution）針對兩輪電動車市場共同開發打造的固態電池生態系。
看準儲能電池運用，傳產大廠台塑和台泥也是新能源運用布局的先鋒，除了擴展儲能廠外，台塑也正投入研發固態電池，台泥則是於去年發表防火儲能櫃，要搶電池商機，在固態電池普及前，台塑與台泥積極提高高階鋰電池的自產率和效能，兩者皆是電池發展生力軍。
（資料來源：記者吳凱中、王郁倫、編譯林奇賢）
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