【科技．未来】数据亮丽惹市场热炒 固态电池初创可挑战Tesla？
得到福士（Volkswagen）、盖茨（Bill Gates）的支持，加上亮丽的实验数据，美国初创QuantumScape及固态电池技术，被一些业界人士视为有望挑战使用锂离子电池的电动车龙头Tesla。德国汽车研究中心（CAR）总监Ferdinand Dudenhöffer认为：“如果他们能够比Tesla更早将这项技术推出市场，那么马斯克（Elon Musk，Tesla行政总裁）将会有麻烦。”QuantumScape行政总裁Jagdeep Singh更自信地说：“Tesla可能比任何其他公司都愿意把握机会。如果我们的电池能够运作，他们就会用。”
承接上文：【科技．未来】满足五大关键需求 固态电池可助电动车成为主流？
种种因素下，即使QuantumScape预计至少到2026年才可能有收入，仍引发了投资市场的狂热。其股价自它去年11月借壳上市后飙升，在12月时的市值已超越了福特（Ford）。
“2030年的技术”
然而，固态电池会否如这些初创公司和车厂预期般顺利面世，仍存疑问。首先，一些业界人士提醒，要小心解读QuantumScape的亮丽数据，因为那只是使用单层电池在实验室测试的结果，技术上还不是完整的电动车电池。QuantumScape最终要将约100个单层电池堆叠成一颗电池单元，而为电动车供电就需要用上数以百个单元，但该公司至今尚未测试完整堆叠的电池。
美国阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）储能科学协作中心主任Venkat Srinivasan解释，当只是少批量生产电池时，较容易消除生产过程中出现的缺陷，但一旦大规模生产，就很难控制这些会损害电池性能的缺陷：“即使材料在小规模上看起来确实很有希望，但扩大规模时，这些缺陷可能会放大成更大的问题。实际操作与实验室的规模非常不同。”
美国马里兰大学化学与生物分子工程学助理教授Paul Albertus也提醒，历史上已有很多过早声称电池技术突破的先例，所以任何新突破出现都必然被怀疑。他希望QuantumScape的电池能让独立机构测试，例如交予国家实验室之类，在标准化的条件下试验。
其次，美国密歇根大学专门研究能量存储的机械工程师Jeff Sakamoto认为，有关锂金属固态电池的基本机械性能仍然存在大量知识缺口，恐怕会在相关技术商用化时构成问题。他认为，一款进入市场后却性能未如理想的电池可能会阻碍电动车普及化：“令我惊讶的是，大家对于锂金属的机械属性，以及锂的物理特性如何影响固态电池的可行性仍所知甚少。我不知道这些知识缺口会在多大程度上影响锂金属固态电池的普及，但我们对这些基本特性了解愈多，就愈能顺利地过渡至大规模采用。”马斯克也在去年Tesla的第三季业绩会议上向分析师提出质疑，指在节省电池空间上弃用传统阳极“并不像听起来那么好”。
至于性能方面，丰田动力总成部门副主席海田启司也坦承丰田基于安全和耐用的考虑下，尚未充分发挥电池的能量密度潜力。例如他说丰田希望其固态电池能够在长期使用下，像三十年后，还可保留逾90%原始性能：“这可以透过调节电池性能、操控系统或冷却系统来做到。这或关乎我们使用电池或充电的方式，全局观非常重要。”
即便这些公司真的找到了正确的固态电池设计，卡内基梅隆大学教授Jay Whitacre说，一大问题是如何大量生产：“长远来看，最困难的就是扩大规模。”制造过程本身也极具挑战，因为必须在超干的无水环境中生产。海田去年向汽车媒体《汽车新闻》（Automotive News）说，现时这些电池是在手套箱中生产，过程缓慢、不方便，不适合大规模生产。
此外，另一电池业者Sila Nanotechnologies认为最困难的是固态电池是否具市场竞争力，毕竟锂离子电池已建立了全球大规模的采购、生产、运输、安装等方面的基建。能源咨询公司Wood Mackenzie电池原材料研究分析师Milan Thakore也指出，现时锂金属的产量与石墨相比还是九牛一毛：“在看到生产和供应链规模扩大之前，固态电池仍然是2030年的技术。”
Singh虽然承认其公司仍然要面对种种挑战，但他坚称公司已解决了阻碍固态电池商业化的基础科学难题：“我不是说剩下的都是琐碎工作，但这不是电池可不可行的问题，而是工程问题。”
上文节录于第249期《香港01》周报（2021年1月18日）《满足五大关键需求 固态电池或助电动车成主流》。如欲阅读全文请按此试阅周报电子刊，浏览更多深度报道。