固態電池進入試產 研調估2035年成本可望砍半

▲固態電池。（示意圖／翻攝自Factorial）

記者高兆麟／綜合報導

近年產業界對固態電池應用的追求與期盼，加速這項技術的商業化進程。根據TrendForce最新調查，豐田、日產、三星SDI等全球製造商已開始試生產全固態電池，隨著業者競相加快量產腳步，預估產量可於2027年前達GWh (吉瓦時)水準。

固態電池有望提高電池安全性和能量密度，但仍面臨生產成本高、製程複雜、缺乏完整供應鏈等挑戰。目前半固態電池在電動車的裝車量已達GWh等級，電芯能量密度為300-360 Wh/kg。由於製造規模小，加上製造技術未完全成熟，半固態電池量產初期的電芯價格高於1 元人民幣/Wh。TrendForce預期，隨製造規模擴大和技術成熟度提升，半固態電池綜合成本可望於2035年降至0.4元人民幣/Wh以下，換算下來，等於價格有望砍半。

全固態電池正從樣品電芯進入工程化，同樣將面臨量產初期成本高而墊高產品價格的問題。TrendForce預估，2030年後當全固態電池應用規模大於10GWh，電芯價格將降至1元人民幣/Wh左右；2035年經過市場大規模快速推廣，電芯價格將有機會降至0.6-0.7元人民幣/Wh。

分析不同的固態電解質材料，聚合物電解質相對成熟且有成本優勢，如PEO基聚合物鋰金屬固態電池已在歐洲地區實現商業化。然而，聚合物電解質仍需尋求電壓耐受區間更寬、離子電導率更高的複合材料，才能擴大商業化推廣。

TrendForce指出，氧化物固態電解質穩定性佳、成本居中，但加工難度高，且有固態電解質與正負極活性材料「固固」介面接觸差，導致電池內阻偏高的問題。

至於硫化物固態電池，由於其電解質的離子電導率最接近且可望超越液態電解質，綜合性能潛力大，豐田、三星SDI、LGES、SK On、CATL、比亞迪等多家企業皆投入發展。然而，目前硫化物電解質材料成本偏高，且空氣穩定性差、對水分非常敏感，因此對電池製造的環境要求嚴格，生產流程難度高。

TrendForce表示，固態電池技術發展審慎且樂觀，雖然現階段充放電倍率和迴圈壽命等關鍵性能指標未達到商業化標準，成本尚難與液態鋰電池競爭，但在各國政策大力支持和資本的推動下，固態電池成本將隨著生產規模擴大而顯著改善。