全球汽車龍頭豐田（TOYOTA）6月中宣布，2027年將推出全固態鋰電池電動車，燃起新能源車次世代電池大戰。圖為豐田汽車會長豐田章男（翻攝TOYOTA USA Newsroom）
圖文／鏡週刊
為打破現有的電動車生態，歐、美、日各大車廠陸續看上兼顧里程與安全優勢的固態鋰電池，希望逆襲獨霸磷酸鐵鋰等液態鋰電池市場的中國，今年6月中，豐田（TOYOTA ）更重磅宣布2027年將推出全固態鋰電池電動車。
本刊調查，台廠在固態鋰電池的布局，除了新創公司輝能科技已啟動法國設廠事宜之外，台塑試產線預計年底開出，鴻海也投資美國SES，而工研院則協助愛國者綠能打造供應鏈。台廠在這場次世代電池之爭中，正摩拳擦掌搶攻市場。
回顧今年上半年的科技大事，除輝達（NVIDIA）創辦人黃仁勳來台掀起AI旋風之外，在離台灣近1萬公里的法國，也有位台灣囝仔—輝能創辦人楊思枏在當地聲名陡起，來自桃園的輝能科技宣布，將斥資52億歐元在法國敦克爾克蓋48GWh（百萬瓩時）固態鋰電池超級工廠。
輝能科技選在法國敦克爾克斥資52億歐元興建固態鋰電池超級工廠，獲法國總統馬克宏（中）高規格接待。右為輝能創辦人楊思枏。（翻攝輝能科技臉書）
5月中的輝能簽約典禮，法國總統馬克宏（Emmanuel Macron）親自出席，給足了面子。楊思枏告訴本刊，除了馬克宏，賓士（Mercedes-Benz）等歐洲主要車廠也都派出高層與會，可見車廠對固態鋰電池相當重視。
卡位固態鋰 謀反超中國
「現今鋰電池中間的電解質是有機溶液，有安全疑慮，大家（車廠）才會積極尋求固態解決方案。理論上，這是一個對的方向。」台灣電池協會理事長楊敏聰告訴本刊。
知識力科技執行長曲建仲向本刊說明，固態鋰電池是把電解質從液體變固體，較不易發生漏液、燃燒等危險，加上體積縮小，能容納更多電池，因此提升能量密度，里程續航力也比液態鋰電池高，被視為次世代電池最佳選擇。
液態鋰電池因中間的電解質為有機溶液，有安全疑慮，車廠積極尋求固態解決方案。圖為Solid Power固態鋰電池產品。（翻攝Solid Power twitter）
專家指出，占電動車成本4成的電池，一直是車廠擴張版圖的必要元件，然而，中國長期獨大液態鋰電池市場，讓歐、美、日各國車廠紛紛將固態鋰電池視為反超武器，幾乎傾全力卡位固態鋰電池。汽車龍頭豐田（TOYOTA ）2008年率先投資英國電池新創llika研究固態鋰電池，更與本田（Honda）、日產（Nissan ）、松下（Panasonic）合作，領軍打團體戰。
而歐、美、韓車廠也積極入資固態鋰電池新創公司，福斯（Volkswagen）投資美國QuantumScape開發鋰金屬固態鋰電池，寶馬（BMW）、福特（Ford）、現代（Hyundai）則與Solid Power合作。
歐、美、日車廠均將固態鋰電池視為反超中國的武器，連鴻海也隨著美國新創SES掛牌參與私募成為股東。（翻攝NYSE臉書）
至於台廠，也沒在這波固態鋰電池熱潮中缺席，除輝能被賓士相中，投資近億歐元取得董事會一席次，鴻海也參與美國混合鋰金屬電池新創SES在美掛牌的私募，是鴻海2021年在台成立芯量科技後，另樁固態鋰電池投資。
豐田專利多 量產遇瓶頸
工研院材化所組長陳金銘告訴本刊，台灣電池產業上、中、下游體系成熟，可惜受限於經濟規模，多以利基市場為主，進入固態鋰電池時代後，供應鏈將重新洗牌，確實是新契機。
然而，一樣的產能，「固態鋰電池材料成本比液態鋰電池最多貴上10倍，且製程良率也有待努力，導致量產與商業化速度一直不如預期。」陳金銘一語點破固態鋰電池發展的隱憂。
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這一點也可從資本市場上獲得印證，被眾多車廠捧上天的指標性公司QuantumScape掛牌後，股價從132美元曾崩跌至6.2美元，顯示商業化的速度似乎令投資人失望。
儘管如此，豐田今年6月中宣布，2027年將推出全固態電動車，顯示車廠仍對固態鋰電池寄予厚望。
對此，楊敏聰指出，豐田是全球固態鋰電池專利最多的業者，但上市時程卻不斷延後，從2023年、2025年延至2027年，顯示量產不易。
愛國者綠能科技總經理特助高志勇分析，固態鋰電池的電解質，現為有機聚合物、無機的硫化物與氧化物3種來源，最大瓶頸都是與正負極之間的電導率偏低，因為是固體，沒有液體緊密，穩定性是問題。
工研院衍生而出的愛國者綠能務實地從樹脂材料切入，嘗試與鴻海、台塑攜手打造國產供應鏈。圖為愛國者綠能董事長彭裕民。
針對電導率與安全性，愛國者綠能董事長彭裕民以「豆漿↓豆花↓豆乾」來形容鋰電池鋰離子在電解質固化狀態，指鋰離子在液態下，可像魚一樣在正負極悠遊，成了全固態容易游不動、阻抗高，導致充放電困難。因此，加入一定比例的膠狀材料，即類固態（半固態），是目前業界認為可行的做法。
有賓士撐腰的輝能能否引領台廠在固態鋰電池彎道超車？專家認為可觀察桃園觀音新廠下半年實際量產進度。圖為輝能總部。
輝能攻電車 有富爸撐腰
「輝能去年出貨給Gogoro的固態鋰電池，就是類固態！」不具名的業界人士透露。對此，輝能行銷副處長許容楨解釋，公司2012年確實從全固態鋰電池起家，但放諸同業都面臨快充瓶頸，公司的解法就是在電池正負極介面加點膠狀材料提升導電性，而內部也有更創新的技術尋求突破。
輝能從全固態鋰電池起家的產品，指的就是當年與HTC合作開發的手機充電殼，此產品雖未一炮而紅，卻意外獲得中國與賓士車廠注意，為輝能帶來進軍電動車領域的契機。
面對國外同業發展不如預期、固態鋰電池量產時程遭受質疑退燒，輝能執行長楊思枏語帶保留地提出他的觀察：「他們（美國新創）的問題在於上市前的產能建置，稍微需要做一點合理斟酌…」接著強調，「輝能從2006年開始耕耘固態鋰電池技術，一路走來有實際商業化的經驗，克服良率問題後，產能才一步步地緩慢放大。」
愛國者結盟 攜台廠搶市
說來也真巧，輝能法國新廠也預計2027年量產，時程跟豐田一樣，頗有一較長短的味道。然而，輝能能否兌現承諾？楊敏聰認為或許可從輝能桃園觀音新廠實際量產進度觀察，該廠為全球第1座1至2GWh的固態鋰電池工廠，對外宣稱今年下半年投產，若投產順利，表示輝能的確跑在前面。
輝能有賓士等富爸撐腰，從工研院衍生而出的愛國者綠能，則是肩負國產供應鏈使命，務實地從樹脂材料切入，以工研院自研的網狀聚醯胺環氧樹脂（NAEPE），嘗試先從類固態鋰電池發展。
彭裕民表示，樹脂類固態可沿用液態鋰電池製程，除能量密度與安全性均可提高，量產與標準化也較容易，公司已與格斯科技、中華汽車策略聯盟，從商用車先展開合作。此外，鴻海、台塑也是愛國者綠能嘗試合作的對象，據了解，鴻海旗下芯量科技正積極評估樹脂固態技術可行性。對此，彭裕民表示不便多加評論。
楊敏聰表示，雖然車廠對固態鋰電池期待甚高，但「性價比」仍是成功與否關鍵，期許台廠透過各種合縱連橫的方式，在市場起飛時能大鳴大放。
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