产业趋势
高镍三元电池是什么？让电动车成本大降，日韩也疯狂研发
高镍三元电池是什么？让电动车成本大降，日韩也疯狂研发
近年特斯拉、日本、韩国电池电厂纷纷研发「高镍三元电池」，透过减少稀有金属钴，增加铝、镍的用量，不仅降低成本，还能提升电池的能量密度。 锂电池是目前电动车采用的主流，被视为是新能源时代的石油。 电动车带动锂电池需求提高，然而疫情、战争导致金属原材料与零组件价格上涨，带动锂电池价格上涨。 如同电动车心脏般重要的电池，成为各国政府争取的国安战略物资，积极推动电池材料与矿源自主化。 另一方面由于电池占整车成本约40%，电池业者也想方设法从材料、设计做调整，试图降低生产成本。 锂电池主要由正极材料、负极材料、电解液及隔离膜4大部分组成，一颗电池的生产成本其中有7成来自材料。 中信银以创新交通出行生态圈 满足消费者需求、荣获国内外奖项肯定 目前主流的锂电池为三元电池，其中三元是指镍、钴、锰（或铝）3种金属元素的聚合物，3种元素混合的比率不同。 近年特斯拉、日本、韩国电池电厂纷纷研发「高镍三元电池」，透过减少稀有金属钴，增加铝、镍的用量。 根据工研院材化所数据，采用高镍材料后，电池综合单位成本下降幅度最高可在8%以上。 台泥旗下锂电池制造商能元科技，所生产的电池芯为「高镍三元电池」，具高功率、低阻抗和拥有快速充放电能力，适合应用在电动垂直起降飞行器（eVTOL）。
5成镍增至8成，能量密度再多17%
不仅降低成本，还能提升电池的能量密度。 专攻电池研究的工研院产科国际所经理吕学隆指出，若把三元电池的镍比率从50%拉高至80%，能量密度就增加17%。 」他看好随着高镍三元电池的生产规模扩大，有助降低电池的成本。 若以电池形状来看，主要分为圆柱、方型、软包型3种， 业界观察接下来车用电池将走向标准规格化的趋势 。 锂电池新创格斯科技执行长张忠杰观察，不少采用软包型规格电池的欧洲车厂开始投入电池标准化，除了有效降低电池芯使用总数量外，同时藉由规范电池模组的长宽高，「不仅有助提升电池底盘的组装效率，未来在汰役电池的问题上，产业将更容易投入电池回收。 」 特别是生产电池的稀有金属资源有限，若能回收再利用将可稳定供应。 DIGITIMES研究中心资深分析师林芬卉表示，「电池材料回收再利用，材料成本较从源头采矿约减少20%。 」 看准电池回收商机，前特斯拉共同创办人暨技术长史特劳贝尔（JB Straubel）创立的电池回收新创Redwood Materials，加速在美国建电池回收厂，将生产足够的正极、负极材料，每年为超过百万辆电动车提供动力，预计2023年底前开始回收电池，就近服务合作伙伴包含Toyota、Volvo与Panasonic等。 另一方面， 电池大厂积极投入简化电池结构设计 ，例如CTP技术（Cell to Pack，无模组电池包）、CTC技术（Cell to Chesis，电池底盘），中国电池制造商宁德时代就是专攻CTP的代表业者。 过去动力电池的结构为电芯（Cell）组装成模组（Module），再加上电池管理系统与热管理系统形成电池包（Pack），对电池进行层层分级的管理，却也出现电池占用面积过大与空间浪费的问题。 新提出的CTP技术，少掉电池模组，降低汽车重量，省下的体积可以放更多电池，提升续航里程;而电动车大厂特斯拉提出的CTC技术，让电芯与车辆底盘整合，虽然减少更多的材料成本，但缺少模组与电池包的保护，增添电池的安全与稳定性风险，考验电池厂的技术力。 而在还没有新突破的电池黑科技出现前，电池厂从调整材料、结构设计将成为重要趋势。
文字編輯 高柏科技團隊
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