开发全固态电池不使用稀有金属 成为电动车及3C新选项
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根据LMC-Auto市场预估，全球电动车正极化学材料电池市场到2028年将达1.24Twn（太瓦
时），其中锂镍锰钴(NMC)将居最大比率，而锂镍锰(LNMO；或称高电压尖晶石正极材料)、锂镍锰钴铝(NMCA) 及磷酸铁（LFP）也将崛起，反而锂钴铝(NCA)将明显市场比率缩小
。
当全球面临稀有金属严重短缺，锂离子电池面临锂资源供应不稳定的担忧以及可燃性等安
全风险。因此，不使用稀有金属的全固态电池成为新选项，可以解决与传统锂离子电池相
关的问题。目前，锂离子电池中有三个主要材料技术组合，包含：镍锰钴（NMC）、镍钴
铝（NCA）和镍钴镁，其中钴为稀有金属、价格高昂，是压低EV 电池价格的主要障碍，而
这些金属原料且开采将破坏周边环境。另外新兴组合是磷酸铁（LFP）或镍锰锂 （LNMO）
，但这也成为下一个过渡到无贵金属的全固态电池。所以，未来电池将是电池原材料路线
之争，既要降低电动车的成本，并提高续航力、安全性与效能，更要兼顾环保议题及来源
供应无虞。
我国工研院技转高电压锂镍锰正极材料(LNM)
据知我国工研院已开发出高电压锂镍锰正极材料(LNM)技术，可技转给企业应用于3C及电
动车用锂电池。
鸿海电池黑科技“无贵金属全新制程”
鸿海曾于2020年<鸿海科技日>首次对外揭露其六大动力电池黑科技：“电池快充与低温优
化”、“低鼓胀软包技术”、“云端AI电池管理系统”、“高能量密度电池”、“无贵金
属全新制程”以及“固态电池研发”等。鸿海也宣示，将在2024年时，推出首款商业化固
态电池，不但将减轻目前液态电池的重量与成本，更能解决液态电池的隐患问题。由于，
苹果汽车计画2024年推出采用磷酸铁锂电池，因此推测鸿海可能以“无贵金属全新制程”
电池抢单苹果汽车，当然松下及宁德时代也有机会。
宁德时代生产磷酸锂铁电池(LFP)
传特斯拉向宁德时代预订45GWh 磷酸铁锂电池(可装上80万辆电动车)，为2022年的电动车
销售计画做准备，这批电池主要用于 Model 3 和 Model Y 车型。
松下（Panasonic）正开发无钴电池
松下（Panasonic）正开发不含钴的纯电动车锂离子电池，计划于未来几年内将钴使用比
率从目前的低于5%降至零。
日本电气硝子使用以钠、铁、磷为材料的玻璃粉末
日本电气硝子开发利用玻璃陶瓷阴极的全固态钠 (Na) 离子二次电池，并于 2017 年作为
氧化物基全固态电池在世界上首次成功地在室温下运行。2020年，证明了这种电池可以通
过大大降低电池内部的电阻来达到实用级的性能。关于该研究成果的论文刊登在《科学报
告 - Nature》网页。之后，日本电气硝子2021年11月底于日本电池技术学会“电池讨论
会”发布全固态钠离子电池技术最新进展。
其实，日本电气硝子开发出了不使用稀有金属的全固态电池，而是使用以钠、铁、磷为材
料的玻璃粉末作为电极，采用正负极夹住氧化物类固态电解质的结构。该公司最近还开发
出了在玻璃粉末中混入碳材料“硬碳”的负极，电压为3伏特，与锂离子电池基本处于同
等水平，可以为智慧手机等电子设备充电。
该电池在从摄氏100度高温到0度低温的不同环境下均可使用。不需要用来进行充放电管理
的电路和冷却装置，具备能在相同的空间里增加电池安装量的优点。全固态电池存在的课
题是，电解质和电极之间容易产生缝隙，导致电阻增大。日本电气硝子利用玻璃加热后会
变软的性质，实现电极和固态电解质的一体化。
新电池机制是依靠钠离子在电极之间移动来实现充放电，还将电解液换成不可燃的固态电
解质，提高了安全性。在纯电动汽车（EV）需求有望扩大的情况下，全固态电池被视为新
一代电池的新选项，同时可减少全球使用稀有金属的机会。
丰田研究不使用稀有金属的全固态电池
丰田也在研究不使用稀有金属的全固态电池，试制负极使用硬碳的全固态钠离子电池。这
种电池的主流负极材料是金属钠或者钠锡合金，但存在一些课题，在反复充放电的过程，
会因为电极表面发生晶体呈柱状生长的现象而起火，或者因为膨胀和收缩，电极与电解质
之间的缝隙扩大，导致电池劣化。但硬碳不易膨胀和收缩，可以延长电池的寿命。
根据欧洲专利局和国际能源署的一份报告，丰田十多年来一直在追求下一代电池，从2014
年到2018年，丰田申请固态电池的专利数量最多。根据丰田在2021年5月12日的财报会议
，宣示要在2030年销售800万辆电动车，除了燃料电池之外，固态电池就成为重要的发展
方向。