日立造船研發全球最大容量全固態電池、達現行7倍

MoneyDJ新聞 2021-03-04 08:11:26 記者 蔡承啟 報導

日廠日立造船(Hitachi Zosen、簡稱Hitz)已研發出擁有全球最大規模容量的全固態電池、容量達現行產品的7倍,並計畫在2025年將容量進一步擴增至數倍水準,且為了商用化、將招募合作夥伴。

日經新聞報導,日立造船於3日在東京都內舉行的展示會上宣布,已研發出擁有全球最大規模容量的全固態電池產品,其容量達1,000mAh、是日立造船現行產品的約7倍水準,且已於今年初利用大阪市工廠開始少量生產試作品。

日立造船該款容量增至7倍的全固態電池的特徵就是可在嚴峻的溫度環境下(攝氏-40~100度)進行動作,預估可應用於產業機械或是人造衛星等航太用途,日立造船並計畫在2025年將容量進一步增至數倍水準,且為了商用化將招募合作夥伴。

據報導,全固態電池和現行主流的鋰離子電池相比,具有不易起火、能源效率高等特性,豐田汽車(Toyota)、村田製作所(Murata)等廠商也正進行研發,不過容量太小、成本過高是主要待解的課題。舉例來說,智慧手機用鋰離子電池容量一般都高達數千mAh、目前全固態電池仍是遠遠不及。

全固態電池將呈現爆炸性增長


根據日本市調機構富士經濟(Fuji Keizai)指出,目前全固態電池(包含硫化物系、氧化物系、高分子系等)中僅氧化物系、高分子系產品出現在市場上,2020年全固態電池全球市場規模預估為34億日圓,之後在xEV(電動化車款;包含電動車EV、插電式油電混合車PHV、油電混合車HV等車款)需求加持下、期待硫化物系產品需求將呈現大幅度揚升、提振全固態電池市場有望呈現爆炸性增長,預估2035年全球全固態電池市場規模將擴大至2兆1,014億日圓、將較2019年暴增1,105倍(增加約110,500%)。

富士經濟指出,搭載全固態電池的xEV有望比搭載現行鋰離子電池的車款擁有更長的續航距離和更高的安全性,預估2035年xEV用全固態電池市場規模(以容量換算)將擴大至101,600MWh、將較2020年預估值(44MWh)暴增2,308倍(增加約230,809%)。

全固態電池是將現行主流的鋰離子電池的電解液改成固態的電解質,除了可降低電池起火等風險、提高安全性之外,用來顯示電池容量的能源密度也將提高數倍,且充電時間僅需約10分鐘就可完成(是現行EV充電時間的1/3)。

日本政府砸錢補助、加快全固態電池研發


日媒2020年12月10日報導,日本官民開始加快新型EV電池「全固態電池」的實用化腳步,豐田汽車計畫在2020年代前半(2025年以前)開賣搭載全固態電池的車輛、三井金屬也準備生產相關材料,而日本政府也考慮提供數千億日圓規模的補助金。現行EV電池由陸廠掌控高市佔率,而看準車輛電動化趨勢擴大,因此日本期望藉由官民合作、於次世代核心技術上掌握主導權。

在全固態電池的研發上,目前由豐田跑在前頭,其持有的專利數逾千、居全球首位。豐田計畫在2021年公開搭載全固態電池的試作車、開始進行性能測試。豐田目前研發中的全固態電池車輛續航距離為500km,在相同條件下、是搭載鋰離子電池的車輛的2倍以上。配合車廠動向,日本材料廠也加快生產體制的建構,三井金屬、出光興產計畫於2021年開始生產「固態電解質」。

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