在此同時的日本市場，Toyota集團在2月6日公布2023年4~12月的財報，不但獲利創下了歷史新高，並且預測在今年3月底的2023會計年度獲利將達到4兆5千億日圓，如果屆時達成，將成為日本國內第一家達成獲利超過4兆日圓的企業。此外，在2023年10月中，Toyota為實現純電動汽車用全固態電池的量産化，宣布將與日本能源大廠出光興産（idemitsu kosan）展開合作，開發固體電解質的量産技術，以確保實現2027~2028年達成搭載全固態電池的純電動車上市。在這兩個訊息的發酵之下，Toyota在日本的股票市值不但創下了歷史新高而成為日本第一大企業，也在2月14日正式超越韓國三星成為亞洲第二大企業（僅次於台積電），可見汽車產業除了公司經營之外，在電動車不斷改變汽車產業的趨勢中，電池技術的突破有多麼舉足輕重的地位。
全固態電池號稱充電10分鐘就能續航1200公里，再加上熱穩定性佳，較不會因為低溫氣候影響電池效率，對於氣候較寒冷的中高緯度使用者來說，電動車的續航力可以獲得較大的確保，但目前全固態電池的技術瓶頸在於：充電數十次至數百次後，因為電極反覆膨脹和縮小，會造成固態電解質和電極脫離的耐久性問題。不過，Toyota表示目前已經找到適宜的材料，能夠克服全固態電池的技術瓶頸，這樣令人振奮的訊息，無疑又增加了投資者更多股價的想像空間。
目前在電動車使用的液態鋰離子電池，主要為三元鋰離子電池（鎳鈷錳或鎳鈷鋁）及磷酸鋰鐵電池（LFP），各車廠及主要電池廠商除了不斷想方設法降低電池成本之外，也儘力藉由提升能量密度來增加行駛里程，而在改善低溫環境電池效率及縮短充電時間方面，則透過改善電解質材料及電源、電池管理控制系統上的優化上作努力。筆者在2023年2月發表淺談電動車在低溫下的行駛里程問題的文章中，對於目前業界所戮力解決低溫工作溫度的方案，諸如：四元鋰離子電池、鈉離子電池、氫燃料電池及氫燃料引擎、無線充電技術…等等多有說明，讀者可以參考。
至於比亞迪（BYD）在2023年年中推出的磷酸鋰鐵刀片電池（LFP blade battery）則企圖以狹長形如刀片的結構來大幅提高電池體積利用率，在有限的汽車空間內安裝更多的電池，用以提升行駛里程，算是用較低成本及較低能量密度的LFP材料與三元鋰離子電池的競爭中另闢一條路徑。也因為刀片電池的高性價比陸續得到電動車廠的採用，甚至Tesla德國柏林超級工廠也在2023年5月購入60kWh的比亞迪LFP刀片電池，搭載於後驅版的Model Y上以增加價格的競爭力。不過，刀片電池是否能夠成為未來平價電動車的主力規格，還有待時間證明。
2023年10月中，日本《日經新聞》發表拆解比亞迪海豹（Seal）的文章，他們發現此車的刀片電池採用了CTB（電池車身一體化）的技術，也就是說電池也成為了汽車主要結構的一部分，刀片電池的一體式隔板能提高車身抗扭剛度，並對側面撞擊產生一定的保護作用。但是這樣的設計卻造成了如果要回收或重覆利用變得十分困難，因此刀片電池除了更好的能量密度及成本優勢外，也有其他不利的因素，後續發展尚值得繼續觀察。
至於次世代電池產業發展中，台灣也有幾個廠商陸續有一定的成果浮出檯面。首先是輝能科技，它的觀音廠在2024年1月剛開始量產固態電池，初期規劃的產能為0.5GWh，隨後將視市場需求擴充至滿載產能 2GWh，最多可供應 2.6 萬台電動車使用，Mercedes-Benz是主要客戶之一。輝能科技2023年5月宣布，在歐盟法國敦克爾克投資的48GWh超級工廠，也將在2026年底之前開始運作。法國政府更正式將輝能列入「法國 2030 計畫」（France 2030）之中，由此可見輝能的投資設廠受法國重視的程度。第二個則是在中壢投資生產鈦酸鋰離子電池（LTO）的格斯科技，2023年5月開幕之後，隨即於2023下半年開始投產，預計在2024年年中達成1GWh滿載生產，主要客源為日系客戶。雖然鈦酸鋰離子電池的能量密度稍低，但是透過負極材料的更換（由石墨換成鈦酸鋰）讓它的充放電的次數可以是一般石墨材料的20倍以上。一般石墨鋰離子電池的充放電次數約1000~2000次就需更換，而鈦酸鋰電池可以在20,000次以上才需更換，所以對中大型商用車（客運/貨運車）有絕對的優勢，而且它的充電時間也比石墨材料縮短3倍左右，對於重度頻率使用的運輸業者無疑是為廠商提供一個綠色運輸的好解方。
由以上的例子中我們可以預見在未來零碳排運輸工具的動力選擇中，屬於可以重覆使用且充電時間短的LTO電池，以及充填時間短的氫燃料電池，將是中大型商用運輸車輛的主要選擇。至於誰能勝出？取決於誰的成本具有競爭力且能夠有實證的耐用度及行駛里程證明。至於乘用車市場中，目前誰能快速降低成本，並縮短充電時間到10~15分鐘之內且達到500Wh/kg以上的能量密度，將是首要的課題。
至於解決高低工作溫度時的效能問題上面，固態電池的發展與新電解質或正負極新材料導入現有的三/四元鋰離子電池，目前筆者認為尚難看出3~5年後實際的贏家。至於氫燃料電池在乘用車上實際運用，我們從Toyota第二代Mirai 於2022、2023年全球僅僅賣出3924、3921輛的成績可以得知市場實際的反應，而這也是在優勝劣敗市場殘酷競爭中，我們可以在實際的營運銷售數字判斷未來的主流與機會所在。
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作者簡介－Kenny Liu 劉宸志（金豊）
1988年在成大航太系畢業，當了兩年空軍機工長之後，就在1990年7月開始進入汽車產業服務直到現在，從一開始在達亞汽車擔任服務工程師，並曾在服務廠現場擔任技師三個月，接著在羽田機械擔任Peugeot/Daihatsu產品專員，1992年3月至慶眾汽車VW T4擔任行銷及通路專員，1994年2月到台灣通用汽車（GMT）擔任地區經理，1998年9月到福特六和汽車擔任營銷及服務/零件各部門主管,2019年5月福特六和退休後自當年8月擔任JLR Taiwan經銷商營銷及服務主管及人員的專任顧問講師，並於2021年4月應聘擔任SUZUKI億和汽車公司總經理職務到2022年4月為止。