在電動車電池續航力方面，由於現行鋰離子電池仍有不足，因此有不少改良方案，甚至有可一舉解決續航焦慮的下一代電池技術正在發展中，其中，以全固態電池最有可能成形。

在既有的鋰離子電池市佔率，日本最大廠Panasonic已從早期的遙遙領先落到第三名，且Panasonic也並未向中國與南韓廠商一樣大舉投資設備，因此，日系電動車電池是否會重奪市佔，希望就落在全固態電池上。

豐田汽車(Toyota)、日產汽車(Nissan)與本田汽車(Honda)等日本三大車廠，考量到全固態電池的重要性，以及研發所需資源的長期投入，因此不會像純電動車(BEV)尚未風行時期，或像油電混合車(HEV)般，將驅動電池主要委由其他電池廠供應。如日產汽車在2018年將電池子公司Automotive Energy Supply Corporation(AESC)賣給中資遠景集團(Envision Group)，成為後來的遠景AESC。

這一次，日本三大車廠自行投入全固態電池研發，可能以自家研製為主，或以對外出資方式取得某些全固態電池新創的技術，但主要仍由自己主導。電池對於純電動車太過重要，下一代電池技術最好由車廠自行掌握。

豐田電池投資　給日產與本田帶來壓力

豐田汽車在2021年下半提出的電池投資規畫，給日產汽車、本田汽車等其他日本車廠帶來跟進的壓力。

根據日經新聞(Nikkei)、日刊工業新聞(Nikkan)等報導，豐田2021年9月提出，將在2030年前投資車用驅動電池1.5兆日圓(130億)，其中1兆日圓用於提升電池產量至200GWh。

但隨後豐田又在2021年12月宣布要投資4兆日圓於電動車與電池，把電池2030年產能目標，提升到280GWh，電池投資額上升為2兆日圓。因為豐田的純電動車與氫燃料電池車(FCV)的2030年銷售目標，已經從原本的200萬輛上調到最少350萬輛，電池也必須跟進。

至於全固態電池，豐田在2020年6月已開始讓全固態電池搭載於純電概念車LQ上，並透過行駛來取得電池使用的資料。這輛概念車2020年8月甚至取得車輛牌照，以便於行駛測試。

豐田維持2020年代前半推出全固態電池實用化產品的計畫，首先將搭載於油電混合車，之後會把全固態電池搭載於豪華車品牌Lexus旗下的純電動車上。豐田的全固態電池時間表，應該是目前最早的廠商之一。

德國福斯汽車(Volkswagen)與美國新創QuantumScape合作研發的全固態電池，以鋰作為負極，預計2024~2025年左右量產。此外，BMW與美國新創Solid Power合作的全固態電池，則預計2022年推出測試用產品，2025年搭載於車輛上路測試，2030年上市。這些時間表都與豐田的類似。

豐田另外在專利布局佔有不小的優勢。根據日經2021年6月的評論中引用的正林國際專利商標事務所(Shobayashi International Patent &Trademark Office)報告，豐田握有的全固態電池國際專利數量近1,000件，遙遙領先第二名、約500件的樂金化學(LG Chem)。

曾與豐田合作研發車用驅動電池的東京工業大學教授菅野了次在2021年表示，全固態電池很可能在5年內達成實用化，但問題是推出之後，還需要不斷改進，逐步發揮全固態電池的優勢，就如同150年歷史的鉛蓄電池與30年以上的鋰離子電池一樣。

在2025年左右就會有車廠把全固態電池實用化，推升了競爭熱潮，使其他車廠跟進。

日產緊追豐田　全固態電池2024試產2028量產上車

日產汽車與聯盟廠商雷諾汽車(Renault)、三菱汽車(Mitsubishi Motors)在2022年1月27日宣布，在2030年度(2030/4~2031/3)前要把電池效能提高至220GWh，約為目前的20倍，接近豐田汽車2030年電池產量280GWh的目標。

3家車廠聯盟會在日本與法國等地擴建電池工廠，另外，也會和日產仍保有部分股份的遠景AESC合作，興建新電池工廠。

2026年度(2026/4~2027/3)前，3家合計將投入電動車研發230億歐元(263億美元)，並在2030年度前推出35款純電動車，其中9成車款採用5種電動車共同平台生產。

在全固態電池方面，將由日產主導研發，搭載於3家車廠聯盟旗下的純電動車，藉由擴大產量達到降低成本的效果。

日產認為到2028年時，預計電池的價格將會降到1kWh約75美元。而日產的全固態電池，將可消除液態鋰離子電池的漏液與使用溫度狹窄等問題，還能透過簡化冷卻系統等方式，把成本降低至1kWh約65美元。這可讓純電動車和燃油車的成本大致相等。

雷諾汽車董事長兼日產汽車董事的Jean-Dominique Senard表示，3廠聯盟中，電動車的電氣系統(electrical system)由雷諾主導，但在電動車電池的技術、尤其是全固態電池的研發上，是由日產主導。聯盟採用的研發合作，是採取一家主導、其他兩家跟隨的模式。

日產曾在2022年11月底的技術展示會上透露，會投入1,400億日圓研發全固態電池，試製產線將於2024年在日本橫濱的日產工廠內設置，並開始試產以建立量產技術，2028年正式量產並搭載於純電動車。

在展示會上，日產發表了電動車的未來願景，將把全固態電池整合到類似於滑板結構的電動車平台上。

對於曾在2018年把電池事業出售的日產來說，又再次把新型電池的研發抓在自己手上。用於研發全固態電池就用了1,000億日圓以上，對日產來說已算是全力以赴。

日產社長內田誠表示，全固態電池不只是在電解質採用固態材料，而且在正極與負極，也會採用新材料。

目前在鋰離子電池，正朝向正極材料無鈷化發展，負極材料則有採用矽材料以容納更多鋰離子的研發方向，例如2017年日本物質材料研究機構就研發以矽為負極材料，可把既有鋰離子電池的容量提升至1.5倍，鋰離子容納量提高至10倍左右。

不過，日產尚未透露採用哪一種材料的詳情。

本田自行研發層壓式袋型全固態電池　約2030實用化

本田預計2021年度(2021/4~2022/3)透過實驗產線開始進行全固態電池生產技術的驗證。在2022年1月下旬的車業展示會Automotive World上，本田提及在全固態電池的研發現況。

本田自行研發的全固態電池，電池芯的形狀為大型層壓式袋型電池，預計將在2030年左右實用化。搭載全固態電池的純電動車，在價格與續航距離上，與油電混合車相當。

本田規劃2040年起全面銷售純電動車與氫燃料電池車，年銷量將達到400萬輛，相應的電池需求量也快速增加。

在電池發展上，本田表示會在兩方面進行投資，包括液態鋰離子電池的產能擴大，以及下一代電池的實用化兩方面進行投資。總計規模約數兆日圓。在全固態電池實用化搭載上車之前，也還有其他改良現有電池或推出新型電池的方法，可以因應電動車需求。

例如本田在2022年1月宣布，將出資美國電動車電池新創SolidEnergy Systems(SES)，出資佔比約2%，金額未公開。

SES在2022年2月透過特殊目的收購(SPAC)公司的方式於紐約證交所上市，藉此時機接受本田出資SES。除本田之外，通用汽車(GM)與現代汽車(Hyundai Motor)也出資SES，並與鴻海建立合作關係。

本田同時也與SES並簽訂了下一代鋰金屬電池的合作研發合約。這種新型電池預料可比現行的鋰離子電池具有更大電容量，有效延長純電動車續航距離。

SES於2012年由胡啟朝成立，以美國波士頓為總部，在中國上海已建立試產線，並將持續擴充，在南韓則正在興建試產線。波士頓以材料與軟體演算法的研發為主，在中國上海與南韓則主要負責電芯、模組的研發以及與車廠的合作。

本田強調，在電動車電池的發展上有好幾個選項並行，自行研發全固態電池是一個選項，與SES合作研發鋰金屬電池也是其中的一環。

責任編輯：舒能翊

參考來源：https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?cnlid=1&id=0000629570_2ER6X8WC61LWAN1O5BE6T