可充电固态电池将成为未来潜力明星 最快2025年获车厂采用
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继锂离子电池(lithium-ion batteries)之后，固态电池（solid-state batteries）预计
将成为可充电电池（rechargeable battery）技术的下一个重要阶段。与锂离子电池相比
，固态电池的能量密度更高、寿命更长、安全性更高。目前，已有多家电池制造商正在积
极开发相关技术，并提出了大规模生产的时程表，以确保在市场的领先地位。同时，日韩
汽车品牌厂现代、福特、BMW与丰田也都积极往固态电池的研发方向前进。
在可充电模式固态电池厂商之中，值得关注者有三家：LG Energy Solutions、三星SDI及
QuantumScape：
LG Energy Solutions正在利用其硫化物和聚合物(sulfide- and polymer-based)固体电
解质技术，开发固态电池，目标是在2028到2030年之间开始量产。
Samsung SDI则是与三星先进技术研究院（Samsung Advanced Institute of Technology
）和日本三星研发院（Samsung R&D Institute Japan）合作，开发无机固体电解质（
inorganic solid electrolyte）技术，计画在2027年开始固态电池的量产。
美国新创公司QuantumScape也采用无机固体电解质技术，计画在2025年和2026年之间开始
量产，预计2028年QuantumScape的固态电池产能将达到91GWh（百万度）。大众承诺投资
更多资金与QuantumScape成立的合资企业制造更多电池，并计画在2025年导入电动车中。
不久前，QuantumScape发表首个在商业上可行的固态锂金属电池解决方案。其宣称使用其
电池可以在15分钟内将电池电量从0充到80%，且在正常使用下，电池寿命可以延续12年之
久，若持续和低温下使用，电池寿命更长，且充一次电可以行驶数百英哩。QuantumScape
的固态电池是包含：阴极、可挠式陶瓷隔离膜（flexible ceramic separator）。充电时
，锂会离开阴极，通过陶瓷隔离膜，沉积在隔离膜和一个电子接触面之间，在电池内部形
成锂金属阳极，且不易引起火灾。
韩国制造商量产固态电池的时间与现代汽车（Hyundai Motor）电动车计画采用固态电池
的时间表相重合。现代汽车计画于2027年开始准备生产搭载固态电池的电动车车款，有机
会在2030年开始量产。
日本丰田和京都大学正在联合开发新一代电池技术。正研发氟离子固态电池，单位重量的
能量大约是传统锂离子电池的7倍左右，可以让电动汽车一次充电行驶约1000公里。不过
，氟离子电池也面临着不小的挑战，就是在高温下工作，只有固态电解质被充分加热时，
氟离子才会向极化电极移动，而这可能会导致电池电极膨胀。不过，京都大学和丰田研究
团队已经找到了一种防止电极膨胀的方法，即用钴、镍和铜的合金制造电极。但是，实际
情况还需后续验证。
特斯拉找新材料以改进锂离子电池
特斯拉加拿大研发团队和Dalhousie大学Jeff Dahn研究团队、Waterloo大学共同研究，称
发现了比固态电池能量密度更高且更稳定的新型锂电池技术，这或许将改变下一阶段动力
电池技术的发展路线。他们发现，采用LiDFOB/LiBF4液态电解质的无阳极锂金属电池在90
次充放电循环后，仍可以剩余80%的电池容量和较高的稳定性，在能量密度上也并不亚于
固态电池。
结语
考虑到各大电池制造商的规划，固态电池预计将从2025年开始出现在市场上。根据市场研
究机构预测，固态电池市场将会从2025年的15GWh增长到2030年的121GWh，相关渗透率将
从2025年的1.2%上升到2030年的3.8%。不过，固态电池的影响力可能还需要一段时间才能
真正展现出来。总之，未来五年电动车电池将掀起一股改变的力量，特斯拉汽车能否巩固
其地位，就看电池发展速度以及汽车制造商的布局态度了。
3.心得/评论：
如何提升电池里程寿命是目前电动车发展的重点，特斯拉和韩国电池制造公司都在研究固
态电池，有机会在2025年问世。