【四輪解密】固態電池是否真的香？為何車廠都視它為電動車救星？

這幾年純電車壇除了Tesla以外，包含傳統的歐系、甚至是日系品牌接連推出電動車款，一一填補各個不同的車型級距，並且以最快的速度引進國內市場；不過在以一片藉由鋰離子、鋰聚合物等材質作為動力來源的現況底下，不少車廠也將目光聚焦在更高階的「固態電池」上頭，究竟這與一般電池差在哪裡？為何總視它為救星呢？

普及化關鍵

取代原有的內燃機和汽柴油作為燃料來源，現階段在充電設施尚未如加油站一般全面普及的現況下，這「旅程焦慮」往往都是購買電動車款的一大障礙，不只需要考慮上班與住家附近是否有足夠的設備因應，更甚者若是住在大樓者，建置過程更需要與管委會溝通、過程曠日費時；不過在充電設施以外，電動車款自帶的電池容量是否能滿足一般駕馭所需，電池技術也同樣面臨考驗，畢竟體型越小的車款，同樣的所能搭載的電池容量必呈現等比下降，因此無論是從任何角度來看，電池技術也同樣是電動車是否能普及的重要關鍵之一。

密度更高

而談論到「能量密度」必然也將比對固態電池與傳統鋰電池的差別，傳統的鋰電池是由正極、負極、隔離膜、液態電解質，並且包覆外殼結構所組成，反之固態電池則採用固態的電解質來取代液態電解質與隔離膜，結果便是密度和結構可以讓更多帶電離子聚集，帶來更大的電流傳導量、進而提升電池容量；就一般的研究顯示，傳統的鋰電池擁有最高200Wh/kg，固態電池均可達400Wh/kg以上的能量密度，差距是約兩到三倍左右。

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更安全

電動車起火的新聞有所耳聞，就算不是電動車、一般採用鋰電池的手機也多有燃燒等安全疑慮上的事件發生，這一切原因也多和液態電池中，帶有易燃特性的電解質所導致，也正是因為如此電池也需要額外的溫度控制模組，以及防撞、防穿刺的安全結構，來提升駕乘時的安全性；至於說固態電池的結構使然，因為固態電解質本身就不存在液體揮發和洩漏的風險，加上不可燃和無腐蝕的特性，使得安全性上自然高出許多，當然也不需要過多的安全結構進行包覆。

重量更輕

最終，在能量密度提升，並且因著安全性提升而減去不必要的控制系統與補強結構，固態電池不只有著可以讓車重配比更為靈活的佈局特性，又能在較少的模組數量提供相應的電池容量，使整車的重量得以減輕許多，要知道不只是現時的Tesla Model 3光是最基礎的後輪驅動車型、其重量就來到1,752kg，同一時間Hyundai IONIQ 5 EV500亦是來到2,109kg的沈重包袱，想像在換上固態電池後將為整車削去不少贅肉才是。

壽命更長

傳統的鋰電池因使用液態電解質而有著「工作溫度」的問題，在高海拔或高緯度地區需要透過保溫機制來維持電池最大效能，來保有和出廠值相應的續航里程，不過因固態電池一如其名、使用固態的電解質進行取代，具有熱穩定性也不會有凍結的問題，工作溫度範圍也較傳統電池廣泛，加上固態電解質解決了鋰枝晶，這導致電池效能下降的問題根本來源，可大幅度的提升電池使用壽命。

在Volkswagen與QuantumScape，Ford、BMW與Solid Power，Mercedes-Benz與輝能科技、Automotive Cells Company，Honda與SolidEnergy Systems，再加上Toyota與Panasonic合資的Prime Planet Energy&Solutions等等，各大車廠早已開啟固態電池的軍備競賽，雖然說就實際上還是有一段距離，例如生產成本、良率等等問題，但預計在未來3年時間內將慢慢取代現有電動車中的傳統液態電池模組才是，但腳步似乎也離現在不遠矣，看來很快地這將成為未來車廠發展不可或缺的關鍵少數！

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