同時,客戶也很期待攜手輝能以固態電池開創一個電動車的新時代。 輝能科技執行長暨創始人楊思枏表示,「一個技術最重要的是要能夠投入量產」。 在4年pre-pilot(預試生產)的半自動化驗證及5年的試產線捲式自動化驗證後,我能夠很驕傲的說,輝能是目前全球唯一能夠穩定提供車規水平固態電池的研發製造商。 台灣固態電池代表性廠商-輝能科技15日首度向外界揭開桃園工廠產線的神秘面紗,透過自製影片對外公開自家固態電池產品的全自動捲式量產製程,展示領先全球車規水平的全球首條固態鋰陶瓷電池量產線,並宣示2023年放量生產供應電動車市場的決心。 這次輝能科技獲得的3.26億美元融資,是由丹豐資本、春華資本、軟銀中國資本共同投資,業者表示,這筆資金除了將投入固態鋰電池量產,也預計在2023~2025年間,在亞洲、歐洲及美國完成擴廠。
本文將分析SOFC定置型應用場域的地理區域發展趨勢及各國推動做法與目標,接著說明產業鏈與主要廠商發展概況,以透視全球SOFC產業發展狀況,作為相關業者投入及發展參考。 台灣廠商在電池產業布局主要集中於下游組裝業,電池芯全仰賴進口,台灣廠商以研發、生產及成本優勢,穩占筆記型電腦應用鋰電池模組市場,隨著筆電與手機市場成長趨緩,目前台灣廠商轉向於主攻消費性電子產品之市場,但市場規模仍小。 丹豐資本管理合夥人陳彤談到:「這幾年,我們見證了輝能科技的固態鋰電池從研發、試產再到量產的創新和進步,」期待在電動車高速發展及優質鋰電池稀缺的市場中,讓安全可靠、高能量密度的固態鋰電池走向市場,驅動汽車產業的技術革新和電動化轉型。 氧化物固體電解質已經在針對少量應用的薄膜/堆疊製程中投入實際使用。 根據製造工藝分為三種類型:薄膜型、堆疊型和塊型(Bulk Type)。
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電池芯廠的量產規模與良率是競爭力來源,因為電池芯的投資設備昂貴,所以毛利率僅落在兩成左右。 日本車廠豐田(Toyota)就計畫在2025年推出使用固態電池的電動車;比爾蓋茲(Bill Gates)投資的新創QuantumScape也計畫在2024年量產;三星集團(SAMSUNG)和浦項集團(POSCO),也都有建設固態電池生產線的計劃。 由於科學界認為鋰離子電池已經到達極限,固態電池和石墨烯電池於近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池[2]。
在產業歷練和對創業滿腹熱情的背景下,輝能科技在2006年於桃園正式成立,第一款展露頭角的關鍵產品是當時HTC 固態電池廠商2023 One max的手機殼。 從化學成份看,固態電池可以分成「硫化物」、「氧化物」兩種成分,有安全、導電強、充電快速等好處。 輝能科技主要專注在做「氧化物固態電池」,優點是穩定性較高,現在已經取得近500項氧化物固態電池專利技術,數量是全球前五大。 向來以油電混合車技術稱霸的豐田汽車,已宣布投入固態電池研發,宣稱配有固態電池的電動車,續航里程超過500公里,使用快充最快10分鐘就能充飽電。
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目前之所以市面上還看不到固態電池,主要是有許多技術問題待突破,像是固態電解質導電度不如液態電解質等,除了技術不成熟外,製造成本仍高,不利於大規模製造普及。 不過研究機構彭博能源財經(BloombergNEF)預估,固態電池若能大規模的生產,成本將只有鋰電池的40%,有機會成為電動車電池的主流。 輝能科技表示,固態電池的超高安全性可以解決電動車發展至今的瓶頸,但是體積能量密度卻遠不及消費性電子鋰電池,成本也非常昂貴。 而輝能的FLCB 不但保有固態電池的安全特性,同時也兼具鋰電池的體積能量密度,未來甚至可以採用捲式生產,讓FLCB 成本比鋰電池更低。
2021年10月,輝能獲得的3.26億美元融資,背後由丹豐資本、春華資本、軟銀中國資本共同投資,就是看準輝能在固態鋰電池的潛力。 HTC One max是一款大螢幕、配有指紋辨識器的旗艦手機,當時輝能將內部所研發的固態鋰陶瓷電池,放進HTC One Max的保護殼中,如此一來,手機就可以在不需外接行動電源的情況下,多出1.5倍的使用時間,幾乎可以兩天不充電。 輝能的全自動固態電池試產線已經在2017年投入生產,已經至少出貨百萬片固態電池芯,要看懂輝能的故事,還是必須從HTC的手機殼說起,而創辦人楊思枏背後關鍵人物。
固態電池廠商: 應用程式和服務客戶支援
這篇去年7月上線的文章專訪執行長楊思枏,暢談創業過程和經營理念。 固態電池廠商2023 首先,鈷屬於稀有金屬,價格比鎳高出1倍以上,成為電池價格降不下來的主要障礙。 其次,開採鈷的過程中會造成嚴重污染,甚至牽扯到剝削非洲童工的問題。
豐田決策再次讓人感受其在新能源時代的無所適從,儘管豐田表示2025年前會推出固態電池,但「狼來了」讓人對固態電池技術的期待降低不少。 豐田兌現承諾的時間不多,4月上海車展,寧德時代發表凝聚態電池,最高500Wh/kg能量密度、高安全,關鍵是今年量產。 Fujifilm 宣布增加投資 2 千萬美元給 24M 科技,一家專職研發半固態電池的美國公司,希望能夠進一步提升產量,滿足不斷上升的需求。 至於處於中游的電池芯產業,由於每家廠商都有自己的配方,光一條生產線就需要投資十幾億元,而且品牌廠認證期都在一年以上;再加上容易起火出事、技術難度高、資金壓力大、回收時間長、產品風險高,是一個進入門檻很高的產業。 電池芯的製造流程需要經過混合、打漿、塗佈、乾燥、輾壓、分條等才能製作出正負兩極,再經組裝、灌電解液、封罐後產製才算完成。
固態電池廠商: 「我們不只是台灣公司」帶來的省思
薄膜型是透過應用半導體製造技術真空成膜來形成電極層和電解質層的電池;堆疊型為使用電極片堆疊後加壓成層燒結的小容量層壓形電池,例如MLCC(多層陶瓷電容器)和電感器多使用類似製造技術;塊狀則是通過層疊、壓制和燒結細顆粒製造,並且正在以增加面積和容量為目的發展。 然而,台灣卻已經領先日本一步,率先完成固態電池技術之研究並商品化,且銷售至美、歐、台等地,此創新技術稱為超薄軟板鋰陶瓷電池(FPC Lithium-Ceramic Battery; FLCB)。 目前鋰電池分兩類,鋰金屬電池和鋰離子電池,最早「鋰電池」指的是內含鋰金屬的一次性電池,後來改進為鋰離子二次性電池,可以充電重複使用,廣泛應用在各種電子 3C 產品上,例如手機、數位相機、筆記型電腦、平板等等。 鋰電池系統也佔電動車成本的一大部分(30~40%),許多電動車使用 型號鋰電池。 隨著電動車銷量逐年增長,以及消費性電子普及,鋰電池市場也隨之快速發展,對於鋰電池的需求量也不斷擴張,發展前景依然被看好。 尤其是電動車快速發展,鋰電池需求仍處於供不應求的狀態。
目前路上所看到的電動車多數都是採用鋰電池,也就就是「液態電池」,也就是要放入膠狀電解質,才能發揮電池性能。 缺點是,液態電解液有外漏的危險,容易引發起火、爆炸等意外。 同樣致力研發固態電池的新創 QuantumScape,也受到不少關注,已經從比爾蓋茲、福斯汽車(Volkswagen)等投資者手中獲得超過5億美元融資。 固態電池廠商2023 其中福斯汽車是最大金主,從2012年合作迄今,挹注至少3億美元。 不過在特斯拉全車系中,主要電池供應商是 Panasonic。
固態電池廠商: 電池 (能源元件)產業
輝能從2016年開始,陸續向包含賓士在內的歐洲車廠送樣做研發,過程中也收到許多建議,才能改善電池設計與配方。 固態電池廠商2023 輝能發言人許容禎說,研發團隊將正極電解質的10%,做成膠狀的狀態,成功解決了內阻過高問題。 2006年成立於桃園的輝能科技曾發明全球第一款固態鋰陶電池(Lithium Ceramic Batteries,LCB),是少數從上游材料到電芯都自主研發的公司。 一台電動車有上萬個零件,其中「電池」扮演了如心臟的角色。
寧德時代主力生產磷酸鋰鐵組合的電池,優點是價格便宜、安全性高,因此獲得特斯拉等車廠大量採用,寧德時代才得以稱王。 寧德創辦人曾毓群,先前是新能源科技(ATL;主要生產手機電池)共同創辦人,在2011年看準電動車產業的趨勢後,回到家鄉福建寧德,成立寧德時代。 曾毓群預言,2030年前電動車將比油車便宜,汽車更將在2040年實現全面電動化。 與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是,固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。 雖然氧化物基電解質在空氣中更穩定,但製程要求很高,需800°C以上高溫燒結才能緻密成型,大尺寸、超薄和無缺陷陶瓷製程要求極高,量產挑戰頗高。
固態電池廠商: 產業技術評析
一台車子零件很多,最關鍵的就是「電池」,除了如同車子的心臟,輸出源源不絕的能量,成本更是所有零件最高,佔整體成本的約三分之一,背後商機龐大。 電動車無疑是未來10年重大趨勢,聯電榮譽副董事長宣明智曾說,電動車產值將是晶圓代工產業的20倍,是台灣下一個兆元產業。 液態電池的缺點是溫度過高或過低,都容易影響電池效能;即使使用快充,最快也要20~30分鐘才能充飽電,續航力多落在300~400公里;此外,液態電解液有外漏的危險,容易引發意外。 鴻海產品長蕭才祐分析,以電動車的建造成本來看,電池就占了30~35%,其次是驅動系統20~25%,也就是說超過三分之一的成本來自動力電池,這也致使電動車價格居高不下。
- 輝能從2016年開始,陸續向包含賓士在內的歐洲車廠送樣做研發,過程中也收到許多建議,才能改善電池設計與配方。
- 報導指出,全固態電池被視為是用來替代現行鋰離子電池、可應用於電動車(EV)等用途的次世代電池主流產品,目前其研發由日廠跑在前頭,就全球全固態電池相關專利數來看,前5大廠中,豐田汽車、Panasonic等日系廠商占了4位,不過南韓三星電子、LG化學等海外廠商在後猛追。
- 10年過去,豐田固態電池合作夥伴少說也有七八家,甚至連專利都累積了1,300多項,數量遙遙領先,是排名二至五名的四家日韓企業相加,可惜的是,技術到量產的難度不亞於西方取經。
- 寧德時代主力生產磷酸鋰鐵組合的電池,優點是價格便宜、安全性高,因此獲得特斯拉等車廠大量採用,寧德時代才得以稱王。
- 與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是,固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。
- 憑著在臻鼎研發軟性電路板的經驗,讓楊思枏不禁思考,如果可以把電池做成凹折的樣式,即有可能成為新的市場破口。
這項技術在平板電腦、智慧型手機等3C產品上很常見,應用於電動車上卻難度倍增,因為鎳鈷鋁鋰電池的能量密度是主流車用電池「磷酸鐵鋰電池」的好幾倍,需要很高的合成技術才能量產。 由於科學界認為鋰離子電池已經到達極限,固態電池和石墨烯電池於近年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。 固態鋰電池技術採用鋰、鈉製成的玻璃化合物為傳導物質,取代鋰電池的電解液,大大提升鋰電池的能量密度。 且QS採用的氧化物片電解質硬度太高,不得不增加膠態電解質改善介面,會降低固態電池的安全性,尤其氧化物片因金屬鋰沉積的臨界電流密度很小,使用時很容易短路。 人們以為固態電池是因固態才有高能量密度,這完全錯誤,真正提升電池能量密度的關鍵在用矽或鋰金屬負極。 固態電池廠商 人們普遍認為,固態電解質絕緣性好,不可燃、不揮發,即便變形,也不會導致電解質外漏,但物理性能安全只是電池安全之一,其他問題高危險性都可能讓固態不安全。
固態電池廠商: 固態電池是什麼?為什麼豐田、鴻海都在拚研發固態電池、認為是未來10年電動車最重點技術
如今固態電池曾被萬眾期待的終極電池技術,難撐起燃油車「終結者」、鋰電「聖杯」名號,看起來像一群人在錯誤的技術路線做了一場夢,夢醒時分或許已到。 由於市值不斷縮水,股價從高位132美元跌至現在約7美元,QS也開始裁員,似乎進入Gartner技術成熟曲線的「泡沫破裂谷底期」。 為了提升服務滿意度,誠摯的邀請您在看完本則常見問答後,可以在文章下方給予我們滿意度鼓勵,以期日後提供更優質的服務,謝謝。 《數位時代媒體群》跨越數位與傳統紙本媒體,串連線上與線下的資訊傳遞與實體活動,打造「大社群時代」的科技媒體。
不過楊思枏也點出,「固態電池的成本,是發展上最主要的問題」。 固態電池廠商2023 他認為,隨著固態電池技術的成熟,一般的鋰電池市場確實會被擠壓,但不可能完全取代,未來比較有可能的模式會是高階車款採用固態電池,一般平價電動車還是會繼續使用液態電池。 報導指出,全固態電池被視為是用來替代現行鋰離子電池、可應用於電動車(EV)等用途的次世代電池主流產品,目前其研發由日廠跑在前頭,就全球全固態電池相關專利數來看,前5大廠中,豐田汽車、Panasonic等日系廠商占了4位,不過南韓三星電子、LG化學等海外廠商在後猛追。 日經新聞19日報導,Maxell將成為全球第一家量產產業機械用大容量全固態電池的廠商,將在今年夏天開始生產使用於工廠機器人的大容量全固態電池。 Maxell將投資20億日圓、於4月在京都事業所(京都府大山崎町)內建構產線,且目前正和多家工廠自動化(FA;Factory Automation)廠商進行商談,2030年度的營收目標為300億日圓。 層壓法/絲網印刷法燒結(如MLCC)的方法,採用MLCC製造工藝的堆疊式來生產全固態電池。
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QS無機氧化物固態電解質層,重量是傳統鋰電隔膜10倍以上,固態電解質離子電導率低,影響放電倍率和低溫工況性能。 QS不得不在電池正極側增加不少20%質量的氧化物使離子電導。 之前曾談到電池賽局四局下半即將登場的固態電池,它有兩種潛在的應用場景,一個是電動車、一個是儲能系統。 我們今天繼續討論固態電池這條賽道哪些公司已經卡了哪些位置,以及為了要有更好的站位,我們接下來應該如何發展。 這篇文章適合想賺大錢的投資者、找工作的年輕人、躍躍欲試的綠色創業者,或是運籌帷幄的管理者,我們都需要用更大的視角,才能判斷出哪間公司更適合投資你的時間和金錢。 近期輝能科技開始與選址顧問合作,著手討論包含歐洲及美洲地區的產能擴張策略及計劃;期望以顛覆性的固態電池技術,為全球電動車消費者創造更安全、續航力更高的使用者體驗,也為全球能源轉型貢獻心力,達成環境友善、永續經營的目標。
接下來預計2023到2025年間,會在亞洲、歐洲及美國陸續完成擴廠。 因緣際會,楊思枏進入「台灣超能源」,這是一家台灣早期做自主電芯技術研發的公司,可惜最終遇上SARS疫情倒閉。 後來,楊思枏進入聯友光電工作負責LCD模組,即便沒有加班費,很多時候楊思枏都自願留下來加班,很快的就升到整合單位的負責人。 近年受到關注的「固態電池」,是將電解液移除,改以全固態方式堆疊,不會因隔離層破損就導致正負極接觸短路爆炸,發電效率的能量密度比鋰電池多2倍,續航力也會延長2倍,不僅體積小、壽命更長、穩定性也更高。 由於台灣成為美中關係緊張的焦點,輝能希望在海外建立基地,確保能長期維持營運。 執行長楊思枏在法國宣布投資決定時告訴記者:「因為政治議題,董事會不想在那裡(台灣)擴大太多產能。」他補充說:「我們不再是一家台灣公司。」輝能是一家什麼樣的公司?
固態電池廠商: 豐田固態電池有新突破,尺寸、成本及重量皆砍半
研究機構 Bernstein Research 指出,中國製 Model 3使用更輕巧、便宜的磷酸鐵鋰電池,使得每輛車的製造成本下降約600~1,200美元。 從2017年起,寧德時代連續3年拿下全球電動車電池供應量第一,客戶幾乎涵蓋全球各大車廠:豐田(Toyota)、本田(Honda)、BMW、現代(Hyundai)、戴姆勒(Daimler)等。 回顧2020全年,特斯拉(Tesla)交付市場近50萬輛電動車。
日前,執行長馬斯克(Elon 固態電池廠商2023 Musk)在語音社群平台 Clubhouse 上談到,特斯拉目標是2030年以前,將年生產量提升至2,000萬輛電動車,然而前方最大的障礙,就是電池技術。 還想挑戰跟鋰電池同家族的固態電池,這顆投資人趨之若鶩、閃亮的星星? 豐田汽車昨日舉行股東會,面對投資人直球提問,電動車部門主管也少見具體回答,當然包括有些聽膩的老調。 這次輝能科技獲得的3.26億美元融資,是由丹豐資本、春華資本、軟銀中國資本共同投資。 「固態電池」的技術,是將電解液移除,改以全固態方式堆疊,優點是,不會因隔離層破損就導致正負極接觸短路爆炸,能量密度也較高。 對輝能來說,2022是加速海外布局,以及生產規模的關鍵年,輝能在桃園觀音科學園區,打造了二GWh(十億瓦時)的新廠,預計明年就能正式量產,服務歐洲、東南亞電動車的需求。
固態電池廠商: 台灣賓士攜台新銀行華城電機 打造「賓士暢行 APP」
目前全球電池芯主要的供應來源依然是日、韓廠商為主,台灣的電池芯製造商目前尚處於量產初期,產能與品質相較於日韓廠商仍有相當之差距,無法有效整合上、中、下游,目前僅能鎖定利基市場的開發。 然而,台灣對電池芯的採購需求相當龐大,但國內的鋰電池模組廠商不願投入發展電池芯,中、上游廠商以及特用化學品業者也都是單獨跟海外電池芯廠合作的情況,因此無法匯集成產業聚落的效應,此種模式將無法實質上帶動國內產業鏈的成長。 固態氧化物燃料電池(SOFC)市場發展至今已有近三十年之久,雖然許多國家仍然看好其未來發展並持續投入SOFC的補助與研發,其成長力道仍須儘快加強。 定置型應用已進入市場成長期初期,市場規模開始有顯著的成長,許多廠商紛紛投入,未來SOFC於產業用以及家用型燃料電池的發展最受人關注。
電動車是未來十年,全球重大趨勢,聯電榮譽副董事長宣明智認為,電動車產值將是晶圓代工產業的 20 倍,是台灣下一個兆元產業。 另外,作為製造全固態電池(氧化物型)的方法,也有適用於薄膜型全固態電池的真空成膜法(濺射法和CVD法),用於大容量型全固態電池的溶膠-凝膠法和AD法(氣溶膠沉積法)。 為此,科學家提出「固態電池」的構想,將電解液移除,改以全固態方式堆疊,不會因隔離層破損就導致正負極接觸短路爆炸,能量密度也提高,在負25℃~60℃的溫度範圍都能正常運作。 根據日本市調機構富士經濟(Fuji Keizai)指出,2035年全固態電池市場規模有望擴大至約1.6兆日圓。
固態電池廠商: 產品與服務
一開始將每種材料的粉末和溶劑混合並分散製造漿料,溶劑包含粘合劑和增塑劑,如在某些情況下,正極活性物質漿料包含碳基材料作為導電添加劑,另外負極活性物質可以包含固體電解質材料。 通過使用刮刀塗佈,將每種材料的漿料塗佈在用作基材的膜上並乾燥所塗佈的膜來製備電極極片。 如果太薄則會在燒結過程中產生裂紋,因此需要一定的厚度,然後將各片層壓以形成層壓體。 10年過去,豐田固態電池合作夥伴少說也有七八家,甚至連專利都累積了1,300多項,數量遙遙領先,是排名二至五名的四家日韓企業相加,可惜的是,技術到量產的難度不亞於西方取經。 2021年「2030電池戰略會」活動,豐田表示高能量密度全固態電池研發不樂觀,一直無法突破合適硫化物電解質材料這關鍵。 在2019年發表之電子產品用全固體電池技術,多為基於氧化物的固體電解質技術,氧化物的特徵在於寬的電位窗並且通常具有優異的抗氧化性,因此被認為可用於5V或更高的電壓。
在2021年消費電子展(CES)上,Panasonic(松下)已表示將投入開發不使用鈷的電池;IBM Research 電池實驗室也致力研發不需要金屬原料的電池技術,只要5分鐘就能充飽80%電力,並將與戴姆勒投入實際測試;通用汽車(GM)也宣布,其新電池將減少70%的鈷用量。 目前主流的鎳鈷鎂、鎳鈷鋁、鎳鈷錳等鋰電池組成形式,皆有「鈷(cobalt)」這項關鍵原料,可說是「現代石油」。 由於鈷具有穩定物質、增加能量密度的特性,能確保電池壽命及充電速度,因此短期內電池產業都無法棄鈷而不用。 與現今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是,固態電池是一種使用固體電極和固體電解質(英語:Solid-state electrolyte)的電池[1][2]。
固態電池廠商: 固態電池
今年稍早,全球知名豪華車廠Mercedes-Benz與輝能科技簽訂技術合作協議,共同發展次世代電池技術。 五月,致力於環境友善的材料巨擘浦項製鐵控股也宣布與輝能攜手合作,成為輝能量產次世代電池的原材料供應夥伴。 固態電池廠商 楊思枏說,近年輝能的固態電池技術含量,吸引國際級投資者,例如,歐系豪華車廠及材料供應巨擘加入行列,共同開發固態電池並朝向商業化的目標前進。