為何需要使用固態電池呢?
目前全球車廠皆往淨零排目標邁進,電池對於電動車來說至關重要,全車至少有 30%-40% 是在電池。Gogoro 日前與輝能科技合作,預計在未來推出使用固態電池的 Gogoro Network 系統,並且可同時向下相容於所有 PBGN 車款。
那麼,固態電池是什麼?
先說傳統的液態電池,這也是目前應用最廣泛的電池型態,液態電池指的是採用液態電解液,而固態電池採用的則是固態電解質,用固態的電解質取代液態電解質。
電池容量若要獲得提升,必須採用活性較大的材料,而活性越大的材質越不安定,必須使用隔離層,而隔離層存在相當的風險,對傳統液態電池來說保護性有限。相對來說,固態電池可以解決液態電池所面臨的安全性與能量密度上的痛點,同時兼具高安全性、高能量密度的特點。
實際上目前全球有多家廠商都在開發固態電池,而輝能是全球唯一能夠量產固態電池的廠商,早在 2017 年就已經開始試產線,截至目前輝能在固態電池領域具備 3-8 年的領先時程。
Gogoro Network 所具備的能源網路從 2015 年佈建至今,已有七年的時間,目前所製造的電池一共有 100 萬顆,其中有 97 萬顆在市面上流通,而剩餘的 3 萬顆則用在海外市場與測試使用。
今日公佈的電池雖然仍處於原型(pototype)狀態,但是是可以真正使用的,雖然目前固態電池距離量產仍然有一定時間,根據睿能評估尚需 3 年左右的時間,但對於睿能來說,固態電池會是一個在取得成本、續航力、安全性上求得平衡點的一個解決方案。
為何要往固態電池邁進?
今日記者會睿能也對外說明了未來採用固態電池的技術特點與諸多考量。
第一是提升安全,即便 Gogoro 電池在市場上運行已有七年餘,傳出的電池事故寥寥可數,但對電動車來說能提升電池安全性是首要考量,固態電池其中一項首要優勢就是具備更高的安全性。
第二是增加續航(蓄電力),並讓所有 PBGN 車主都能夠受惠。從推出迄今七年,Gogoro 電池歷經了三代演進,電池容量也相應上升,但對消費者來說使用規格是相同的,Gogoro 並不會像是 ionex 由 2.0 升級至 ionex 3.0 將電池增大來提升車輛性能,Gogoro 三代電池的外型與體積是相同的,而相較於目前最新的第三代電池,將來固態電池預估將在蓄電力上具備 140%-150% 左右的提升。
第三是減低重量,固態電池的最終版本可能可以減少 500g-1000g,比例上可能不高,大約 5%-10%,但對廣大的使用者來說仍然有幫助。
第四是延長電池壽命,目前 PBGN 電池已經有多元的應用,例如應用在停車柱,而最新的電池除了在電量方面有更出色的表現,也能夠讓電池生命週期得以延長。
第五是開拓多元應用,如果以四顆電池為總量來計算,舊款的 1~3 代電池約一共具備 3.5-7 度的電,但若採用新的固態電池,四顆電池將可擁有總計約 10 度的電(單顆電池 2.5kW),這時候能開發的產品就更加多元,電動馬達也將會因為更多的電量而有更大的開發空間,或許除了電動機車之外,還會有更大的應用空間。
第六與第七是向前技術相容、向後車種相容。這就像之前採用 18650 電芯,而目前採用 21700 電芯一樣,電池外殼與使用規格是相同的,但電芯容量有相當幅度的提升,如果採用固態電池,這些新電池可以提供一些解決方案,能夠讓車主在不換車的狀況下,享有最新的電池科技,如此使用者也不會需要享受新科技而換車。使用者體驗是個很重要的目標,七年前購買的車款,在未來可以使用到十年後的新技術,這對於提升使用者體驗都是相當有幫助的。
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