更安全、更續航 電動車殺手級新應用,比爾蓋茲與鴻海都爭搶

更安全、更續航 電動車殺手級新應用,比爾蓋茲與鴻海都爭搶
更安全、更續航 電動車殺手級新應用,比爾蓋茲與鴻海都爭搶

文:楊孟軒、康陳剛/圖片來源:邱劍英攝

【2023經濟大預測】2022年前三季,全球已經累積銷售超過700萬台電動車,但電池碰撞容易起火的安全疑慮,卻始終揮之不去。包含通用汽車、BMW、比亞迪與現代等大型車廠,近年都曾召回旗下電池異常的車型。

長久以來的安全問題,就在2021年底,特斯拉宣布入門車款將改用磷酸鐵鋰電池之後,出現轉機。磷酸鐵鋰電池的能量密度不如目前主流的三元鋰電池,續航力較弱,但是安全性更高,加上不需用到鈷、鎳等貴金屬,成本低了3成。

有了特斯拉當領頭羊,福特和賓士也跟進,未來將發表採用磷酸鐵鋰電池的車型。根據集邦科技統計,目前磷酸鐵鋰電池全球裝機量佔比約3成,預估在2024年將成長到6成,取代三元鋰電池成為主流。

百家爭鳴新戰場:固態電池

在磷酸鐵鋰電池之後,下一個接棒的可能是固態電池。工研院產科國際所經理呂學隆解釋,固態電池就是將液態電解液,更換成固態電解質,能耐高溫且不易燃。當電池安全性提升後,正負兩極更可以換成高能量密度的材料,大幅拉高電池效能。

目前鋰離子電池的能量密度極限是每公斤300瓦時,而固態電池可以達到每公斤500瓦時,被視為是解決續航力問題的關鍵技術。「全球主要車廠電池發展技術規劃,都把固態電池視為終極目標,」呂學隆說。

其中豐田是低調王者。在東京奧運展示了使用固態電池的LQ概念車,作為聖火傳遞與馬拉松項目的前導車輛。《日經新聞》與調研機構合作調查,發現豐田手中握有1300項固態電池專利,居全球企業之冠,數量是第二名松下的2倍之多。

不只電池廠和車廠,呂學隆更估計,目前全球投入固態電池研究的新創就超過30家。最受矚目的兩家都有大企業支持,比爾蓋茲與福斯投資的QuantumScape,以氧化物作為固態電解質的材料;而Solid Power背後有福特和BMW金援,以硫化物作為材料切入。

而台灣,輝能獲得戴姆勒集團投資,並與越南電動車廠VinFast合作研發 ;鴻海董事長劉揚偉也在高雄電芯研發暨試量產中心的動土典禮宣示,將在2024年試產固態電池。

充電站產值將超越個人電腦

不只電池技術進步,充電站的普及也讓電動車產業發展加速。研調機構Precedence Research預估,2022年全球電動車充電站市場產值約465億美元,接下來每年平均以31.5%的幅度成長,2030年達到4173億美元(約13兆台幣),將超越全球個人電腦市場的規模。

驚人的爆炸性成長,來自公部門的大力投資。像是美國拜登政府2022年宣布「國家電動車基礎設施(NEVI)公式計劃」,將在全國主要公路上每80公里設置一座充電站;歐盟也提出在泛歐交通運輸網,每60公里就要有一座充電站,其他如中國、英國、日韓也在推動相關目標,可說全球都為了電動車時代的來臨邁開腳步。

台灣也緊跟這波設樁大潮,交通部規劃2025年全國將有6500座充電樁,比目前的2100座增加2倍,未來我們會在商場、百貨和國道服務區看見愈來愈多充電樁豎立在停車格旁。

充電樁不只是為車輛提供能源補給,大至國家級的電網規劃,小到每個人的生活習慣,勢必都會受到牽動。發展可連網、能即時調控的智慧充電樁,就成了必然趨勢。

「現在台灣家內充電樁可能不到5成可連網,但以後智慧充電會變標準配備,」工研院產科國際所研究經理黃雅琪斷言。

她解釋,智慧充電樁能遠端開關充電,車主可以藉此避開用電尖峰時段,省下大筆電費;甚至,能控制充電速度和功率,像是充到一定電量就放緩充電速度,避免社區電力系統超載。

ABB台灣電氣事業部業務副理許雅妤則指出,公用充電樁的付款機制也要用到連網功能,甚至已有充電站營運業者利用可連網的家用充電樁,發展出「共享樁」的新商業模式,讓私人充電樁成為公用充電網路的一環。

對充電樁業者來說,要挑戰價值13兆的龐大市場,成功關鍵則在於誰能從「功率」拉力賽中勝出。

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