90秒內從0到100%!電池革命:鋰電池的下一章即將開啟,科技突破燃動未來!

90秒內從0到100%!電池革命:鋰電池的下一章即將開啟,科技突破燃動未來!
KRJ 2天前

近年來,電池技術雖有進步,但電動車(EV)的電池革命才剛開始熱身。儘管我們已經看到了特斯拉 Model S 和 X 等電動車的卓越表現,它們仍在使用早期為消費電子產品設計的電池格式。然後,真正的改變即將來臨——全新的電池技術已悄悄現身市場,雖然許多人還未意識到它的存在。

如今,電池技術的未來發展大致分為兩大派別:一派認為應該在現有技術基礎上提升,另一派則主張開發全新型態的電池。Factorial、QuantumScape 和 Group14 都是這場電池競賽中的競爭者,各自與汽車巨頭合作,致力於推動技術革新。這意味著,它們今日的研發成果,很可能成為未來購車時的亮點。

Factorial 和 QuantumScape 正在開發固態電池(SSB),這是一項正在崛起的技術。固態電池的關鍵在於將傳統液態電解質固化。這一轉變不僅影響電池本身的結構,還對負極材料產生重大影響。負極是電池的核心部件之一,目前多數鋰電池的負極材料仍然是石墨,但這項技術已經接近其極限,尋找石墨替代材料是提高電池能量密度的關鍵。

鋰金屬被認為是負極材料的最佳選擇,因其輕質且具有高能量容量。然而,早期嘗試使用鋰金屬負極的實驗電池因「樹枝狀晶體」問題(會導致短路並起火)未能成功商業化。於是,固態電池應運而生,作為解決這一問題的方案。目前,Factorial 和 QuantumScape 等公司正在開發含鋰金屬負極的固態電池,並已經取得了相當大的進展。

Factorial 的創辦人黃思瑜博士指出,她的公司已經成功地將充放電循環次數從 25 次提高到 600 次。該公司的電池放電率可達 4C 至 10C,充電速度驚人,可在 15 分鐘內從 20% 充至 80%,這使它的固態電池相較於傳統鋰電池輕了 40%,體積縮小了 33%。

同樣來自加州的 QuantumScape 則開發了一種無負極電池,使用陶瓷隔板替代傳統的液態電解質。這種創新使得鋰金屬可以在充放電時從正極流向集流體,整體體積相對穩定,為未來的電池設計提供了更多靈活性。

然而,並非所有人都認為固態電池會主導未來。Group14 的 CEO Rick Luebbe 表示,雖然固態電池潛力巨大,但他的公司選擇專注於改進現有鋰電池技術,特別是使用高硅負極來提高能量密度和充放電速率。Group14 的技術已在消費電子產品中使用,並將於未來幾個月內進軍電動車市場。

Group14 的合作夥伴 Molicel 預計,其即將推出的 X 系列電池將實現 90 秒內從 0 到 100% 的充電速度。這是鋰電池技術在充電速度方面的重大突破,預示著電動車的續航里程和充電便利性將得到顯著提升。

雖然這些技術還在不斷進步,但它們的影響已逐漸走出實驗室,開始工業化。Solid-state 電池和高硅負極電池都將在未來幾年內成為電動車的核心技術。隨著數千顆固態電池的測試進行,這場電池革命將迅速轉變,讓電動車性能達到全新高度。

電池技術的發展將不再是漸進式的變革,而是一場真正的革命。當這些突破全面應用時,我們會發現,電池性能的進步將如同一夜之間實現,而這背後其實是數十年的科研積累。電動車的未來已經來臨——我們即將迎來一個全新、更加電氣化的世界。

KRJ 資深編輯