【導讀】zaixinguandaliuxingbeijingxia
，qicheshichangzhengtibiaoxianchuweimitaishi。raner
，quanqiugegeshichangdexinnengyuanqichexiaoliangquechixuchengzhishushizengchang，qizhongouzhouhezhongguoyinlingquanqiushichang，2020年新車注冊量分別高達140萬輛和110萬輛。歐洲新能源汽車的市場份額同樣未受疫情影響，純電動汽車（BEV）、插電式混合動力汽車（PHEV）和燃料電池電動汽車（FCEV）占據了歐洲汽車銷量的10%。與此同時，隨著全球需求和供應的增長
，新能源汽車的成本正在降低。

圖源：kkssr/Shutterstock.com

在關係到新能源汽車何時得到大規模應用的各個方麵中
，成本限製因素即將占據主導地位。對於FCEV而言，如果氫氣成本能夠從目前的6.50美元/千克降至1.50美元/千克，那麼就可以顯著促進這項技術得到應用；而BEV和PHEV的普及則與動力電池組的成本息息相關，畢竟它至少占據了整車總成本的30%。不過，在汽車需求量呈指數式增長的同時，每千瓦時（kWh）電池容量的成本也在指數式降低，2020年末已低至137美元/千瓦時。根據BloombergNEF估計，當這一數值降至100美元/千瓦時後
，新能源汽車的成本將與汽油車持平。

雖然HCEV和BEVshuyoushuliedezhenglunyuanweizhongjie，danhouzhejiyoukenenglvxianqudeshichangzhudaodiwei
，bijingdaduoshurensuoxudexiaoxingqichebingbuxuyaorongliangdadaonenggouqudongzhongxingkachededianchi。raner
，jibianzaidianchizhegexifenlingyuzhong，yebucunzaimingquedezuijiajishuluxian。jinguanlilizi（Li-ion）電池占據著市場主導地位，但這並不妨礙其他電池化學技術的存在，它們在技術層麵上甚至可能比鋰離子電池更優秀。

現在，鋰離子電池的成本優化空間收縮殆盡
，這正是其他電池化學技術實現創新發展、duoqushichangfenedeyidajiyu，qizhongdegutaidianchigengshiyouwangchengweiqichedonglidianchidezhuliujishuluxian。benwenjiangduigutaidianchijishujinxingjieshao，bingjiangqiyudangjinshichangshangdeqitazhuliujishujinxingbijiao。

鋰離子電池和其他主流技術

目mu前qian，大da多duo數shu汽qi車che動dong力li電dian池chi都dou采cai用yong液ye態tai的de鋰li離li子zi電dian池chi技ji術shu，通tong過guo鋰li離li子zi在zai電dian極ji之zhi間jian遊you走zou來lai實shi現xian充chong電dian和he放fang電dian。和he手shou機ji電dian池chi相xiang比bi，汽qi車che動dong力li電dian池chi的de規gui模mo要yao大da得de多duo，鋰li的de使shi用yong量liang可ke達da前qian者zhe的de10000bei，zhedadatigaoledianchixingyeduilidexuqiuliang
，shenzhituigaolelidejiage。raner
，lilizidianchibingfeishiquanshimei，yinerdianchizhizaoshangyezaiqitajishushangyousuotouru，zhexiejishubaokuonieqing（NMH）電池、鉛酸電池、超級電容和固態電池。

鋰離子電池

xinnengyuanqichezhizaoshangqinglaililizidianchijishudezhuyaoyuanyinzhiyi，zaiyutajuyoujiaogaodegonglvzhiliangbi。chenzhongdezujianhuixianzhujiangdixuhangnengli，yinweizaimeicichongmandianhou
，douhuiyoutaiduodenengliangxiaohaozaiqidonghetingzhicheliangshang，erbushirangcheliangkaichugengyuandejuli。ciwai

，lilizidianchijuyouhengaodenengliangmidu，zaijiaogaowenduxiadexingnengyehaoyuqitajishu。lilizidianchizhisuoyizaixiaofeidianzixingyededaoguangfanyingyong
，yibufenyuanyinyeshichuyuqigaonengliangmidu。

dianzichanpinfazhanzhijin，chicunyuelaiyuexiao，tongshixiaofeizheyexiwangmeicichongdianhounengshiyonggengchangshijian，zhejiutuidongzhedianchinengliangmidubuduantigao。xianzai，lilizidianchidenengliangmidukedanieqingdianchiheqiansuandianchide2.5倍以上。此外
，鋰離子電池是可回收的，這使之成為注重環保的消費者的理想選擇。

鋰離子電池由以下部分組成：

●    陰極：由鈷、鎳或錳製成，決定了電池的容量和電壓

●    陽極：由石墨或矽製成，使電流能夠流經外部電路

●    電解液：含有鹽類和其他添加劑
，將離子從陰極轉移到陽極
，這就是“鋰離子”電池的名稱由來（鋰以負離子的形式攜帶電子移動）

●    隔膜：防止陽極和陰極之間直接接觸

雖(sui)然(ran)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)是(shi)一(yi)種(zhong)成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di)並(bing)且(qie)具(ju)有(you)技(ji)術(shu)優(you)勢(shi)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，但(dan)在(zai)需(xu)求(qiu)量(liang)暴(bao)增(zeng)，並(bing)且(qie)原(yuan)材(cai)料(liao)價(jia)格(ge)受(shou)通(tong)貨(huo)膨(peng)脹(zhang)影(ying)響(xiang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，其(qi)成(cheng)本(ben)呈(cheng)上(shang)升(sheng)趨(qu)勢(shi)，價(jia)格(ge)難(nan)以(yi)降(jiang)低(di)。此(ci)外(wai)
，它(ta)在(zai)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)過(guo)大(da)或(huo)發(fa)生(sheng)劇(ju)烈(lie)撞(zhuang)擊(ji)時(shi)存(cun)在(zai)鼓(gu)包(bao)的(de)風(feng)險(xian)；youyucaiyongyetaidianjiezhi，zaiqiangliezhuangjixiakenenghuixielou。erqie，lishiyizhongjianjinshu，huaxuexingzhifeichanghuopo，bingqiegaoduyiran，zheyoushiyicengxuyaoxiaochudezhongdabuanquanyinsu。

鎳氫（NMH）電池

鋰離子電池已成為純電動汽車（AEV）的標配，而鎳氫電池則更適合用於混合動力汽車（HEV）和插電式混合動力汽車（PHEV）。雖sui然ran鎳nie氫qing電dian池chi的de壽shou命ming比bi鋰li離li子zi電dian池chi或huo鉛qian酸suan電dian池chi更geng長chang，但dan它ta的de化hua學xue性xing質zhi也ye帶dai來lai了le明ming顯xian的de缺que點dian。與yu鋰li離li子zi電dian池chi相xiang比bi，鎳nie氫qing電dian池chi的de價jia格ge更geng低di

，但dan在zai不bu使shi用yong時shi的de自zi放fang電dian率lv較jiao高gao

，而er且qie在zai較jiao高gao溫wen度du下xia工gong作zuo時shi會hui產chan生sheng大da量liang熱re量liang。這zhe種zhong過guo度du發fa熱re會hui降jiang低di續xu航hang能neng力li，縮suo短duan使shi用yong壽shou命ming。這zhe種zhong技ji術shu還hai存cun在zai氫qing流liu失shi的de風feng險xian，這zhe是shi製zhi造zao商shang和he消xiao費fei者zhe都dou必bi須xu監jian測ce和he控kong製zhi的de。

鉛酸電池

zaiyetaidianchizhong，qiansuandianchidejishuxingnengzuijiejinlilizidianchi，dantongchangtazhiyongzuoyanjiuyongtuhuoquanyizhiji。cileidianchidediwenxingnengbujia，nanyizaiquanqiugeleiqihoutiaojianxiatuiguang，shiyongshoumingyejiaoduan。xiaofeizhedangranbuxiwangyigaoyuyuqidesuduxiaohaodiaozhengche30%的成本

，但這項技術仍然提供了一種安全、廉價
、成熟的（短期）補充解決方案。

超級電容

yuqiansuandianchiyiyang，chaojidianrongyeshichunengdeciyaoxuanze。buguo，tamendezhuyaoqubiezaiyuhouzhenenggoubangzhudianchipinghengfuzai
，zaixuyaoshixishouduoyudenenglianghuotigongnengliang。zhezhonglinghuoxingduiyuercichunengdianyuanzhiguanzhongyao。

在純電動汽車應用中比較鋰離子和固態電解質

從上述比較中
，不難看出液態電解質方案的贏家依然是鋰離子電池。但這並不是最終的結果；rushangsuoshu，lilizihenrongyiyinxuqiujizengerdaozhichengbenshangsheng
，bingqieyiranyetiqihuoyeshiyigeyoudaigaishandewenti。anquanshidiandongqichejifagongzhongxinxindezuiguanjianchenggongbiaozhunzhiyi

，ruguoyixiangxinjishuyouwangjiaqianganquangongneng
，xingyeheanquanjianguanjigouyidinghuibiaoshihuanying。

固態電池（由鋰金屬組成）jiujiejuelelilizidianchizuijinpodeanquantiaozhan。tamendewendingxinggenggao，nengliangmiduyebililizidianchigenggao，keranxinggengdi。ciwai，gutaidedianjiezhicailiaogaishanbingyanchangledonglidianchidexuhangnengli
，chongdiangengkuai，bingqiekeyishiyongxianchengcailiaozhizao。

推廣應用麵臨的阻礙

固gu態tai電dian池chi是shi汽qi車che動dong力li電dian池chi的de未wei來lai。然ran而er，要yao想xiang大da規gui模mo采cai用yong這zhe項xiang技ji術shu，電dian池chi廠chang商shang依yi然ran需xu要yao解jie決jue一yi係xi列lie問wen題ti。目mu前qian固gu態tai電dian池chi尚shang缺que乏fa大da批pi量liang生sheng產chan所suo需xu的de資zi本ben投tou入ru，開kai發fa成cheng本ben相xiang對dui較jiao高gao，因yin而er通tong過guo降jiang低di成cheng本ben來lai鼓gu勵li消xiao費fei者zhe購gou買mai采cai用yong固gu態tai電dian池chi的de汽qi車che，就jiu成cheng為wei了le一yi件jian至zhi關guan重zhong要yao的de事shi情qing。

固態鋰電解質材料可能會存在間隙，這一問題在BEV應用中會降低電池的性能和使用壽命。此外，固態電池還存在容易開裂的問題
，並且要獲得最佳性能的話
，最好在華氏140度（60攝氏度）下充電。

與yu任ren何he正zheng在zai開kai發fa的de材cai料liao一yi樣yang
，固gu態tai電dian池chi製zhi造zao過guo程cheng的de效xiao率lv是shi一yi項xiang關guan鍵jian要yao素su。迄qi今jin為wei止zhi，固gu態tai汽qi車che動dong力li電dian池chi尚shang未wei實shi現xian量liang產chan，製zhi造zao商shang也ye缺que乏fa有you關guan固gu態tai電dian解jie質zhi材cai料liao的de經jing驗yan，因yin而er勢shi必bi會hui在zai製zhi造zao過guo程cheng中zhong遇yu到dao各ge種zhong挑tiao戰zhan，這zhe會hui顯xian著zhu阻zu礙ai這zhe項xiang技ji術shu得de到dao大da規gui模mo運yun用yong。如ru果guo發fa生sheng製zhi造zao問wen題ti，還hai可ke能neng導dao致zhi動dong力li電dian池chi製zhi造zao工gong廠chang關guan閉bi
，致zhi使shi大da量liang公gong眾zhong無wu法fa及ji時shi體ti驗yan到dao新xin電dian池chi，進jin而er使shi消xiao費fei者zhe信xin心xin大da減jian。

從cong資zi金jin角jiao度du來lai看kan，由you車che企qi自zi身shen來lai確que保bao目mu前qian的de投tou資zi
，有you助zhu於yu提ti高gao市shi場chang上shang固gu態tai電dian池chi技ji術shu的de采cai用yong率lv，吸xi引yin更geng多duo消xiao費fei者zhe。此ci外wai，很hen多duo企qi業ye都dou向xiang這zhe一yi技ji術shu投tou入ru了le數shu億yi美mei元yuan的de資zi金jin，期qi望wang能neng夠gou找zhao到dao更geng好hao的de鋰li離li子zi電dian池chi解jie決jue方fang案an
，並bing降jiang低di固gu態tai電dian池chi的de製zhi造zao成cheng本ben。

結語

jianyugutaidianchijuyouxianzhuyoushi，xuduozhuliucheqizhengjiangqizhanlvezhuanxiangzhezhongleixingdedianchi。zaiweilaidexinnengyuanqichezhong，gutaidianchijishuyouwangchengweibiaopei。genjufengtianxuanbudejihua，dao2030年，該公司向固態電池技術投入的資金將達到135億美元；此外
，包括大眾、福特、寶馬在內的一眾主機廠也正致力於在未來數年內讓新能源汽車用上固態電池。

雖(sui)然(ran)固(gu)態(tai)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)有(you)其(qi)自(zi)身(shen)的(de)挑(tiao)戰(zhan)，但(dan)它(ta)確(que)實(shi)解(jie)決(jue)了(le)液(ye)態(tai)電(dian)池(chi)的(de)易(yi)燃(ran)性(xing)和(he)安(an)全(quan)性(xing)問(wen)題(ti)，並(bing)且(qie)充(chong)電(dian)速(su)度(du)更(geng)快(kuai)，行(xing)駛(shi)裏(li)程(cheng)更(geng)長(chang)。隻(zhi)要(yao)資(zi)本(ben)設(she)備(bei)到(dao)位(wei)，進(jin)而(er)提(ti)升(sheng)電(dian)池(chi)供(gong)應(ying)量(liang)，就(jiu)可(ke)以(yi)讓(rang)市(shi)場(chang)平(ping)穩(wen)地(di)從(cong)液(ye)態(tai)電(dian)池(chi)過(guo)渡(du)到(dao)固(gu)態(tai)電(dian)池(chi)。行(xing)業(ye)和(he)消(xiao)費(fei)者(zhe)都(dou)將(jiang)從(cong)這(zhe)一(yi)轉(zhuan)變(bian)中(zhong)受(shou)益(yi)。

來源：貿澤電子，原創：Adam Kimmel  

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