为有效降低固态电池碳足迹,技术和量产才是关键
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根据Straits Research的研究,2021年全球固态电池市场价值为8.05亿美元。预计到2030
年将达到131.56亿美元,在预测期间(2022-2030年)的年复合成长率为36.4%。
Minviro是一家专门从事原材料生命周期分析的公司,该公司将新兴的固电池NMC-811与当
前的锂离子电池进行比较,发现固态电池用更少的材料储存更多的能量,可以使电动车电
池碳足迹再减少24%。若电池使用永续材料(sustainably sourced materials)制造时,甚
至会减少39%的碳足迹 。
固态技术使用固态陶瓷材料而不是液态电解质来承载电流,这也使电池更轻、充电更快并
且更便宜。电池制造商预测,固态电池将在本世纪下半叶用于电动汽车。
总部位于布鲁塞尔的活动组织运输与环境(Transport and Environment;T&E)表示电动
车对地球的正面影响已经远远高于燃烧石油,而且电池的碳足迹每年都在下降。固态技术
是一个进步,因为它们更高的能量密度意味着制造它们所需的材料少得多,因此排放量也
少得多。
该研究还发现,如果固态电池使用永续材料制造,新技术可以进一步减少电池对气候的影
响。新的采矿方法,包括:从地热井中提取锂,对气候的影响明显低于更常用的来源,例
如:从澳洲开采的硬岩中提取锂并在中国精炼锂的过程。
即使固态电池可能需要比目前的锂离子电池技术要多35%的锂,但却需要使用更少的石墨
和钴(主要都是在刚果共和国中开采)。随着欧盟拟议的电池法规正进入最终阶段,其将
要求电池中的锂之来源要采取负责任的方式进行,以保护人权和环境,而且可透过回收锂
以确保固态电池有足够的供应。
T&E认为,如果所有厂商都能在固态电池中提取和加工原材料,采取更环保的方式,这将
进一步减少它们对气候的影响。改进供应链中使用的方法也是一个关键。透过欧盟电池法
规来确保在欧洲制造或销售的每一个电池都有更好的来源、更低的碳足迹,并在其使用寿
命结束时进行回收,这将影响到全球电池产业链。
唯一的问题是,固态电池何时才能进入量产期。虽然QuantumScape预计离固态电池量产只
需三年时间,但是Strategy Analytics却明确指出,要在电动车上使用固态电池可能因为
高成本让其初期只能用在高阶车种,预计要到2030年在技术获得突破以及生产成熟度提高
之下,才会进入主流车种。这对于全球对抗碳足迹又将带来挑战与不确定性。