以近期上市即開出紅盤的電動休旅車 Toyota bZ4X 為例，即便台灣總代理宣稱「動力電池『容量保證』自交車日起 8 年或 16 萬公里以內，保持至少 70% 的動力電池容量」，但是電池的保固仍為「自交車日起 4 年或 12 萬公里以內」；這樣不禁讓消費者顧慮，會不會使用幾年後，就必須花大錢更換電池？
然而，這一點在未來應該可以不必太過擔心，因為特斯拉已著手進行研發，未來電動車的電池使用年限應該會比人類還長，一掃電動車電池使用年限不長的疑慮。
電池可使用長達 100 年、總里程高達 400 萬英里？
特斯拉的鐵粉一定對 Jeff Dahn 這一個人不感到陌生。Dahn 是加拿大戴豪斯大學（Dalhousie University）的教授，並自 2016 年起，與特斯拉進行產學合作。他的研究領域主要聚焦於如何提升鋰電池的能量密度（energy density） 、延長其使用年限、減少成本。而他的研究團隊近期大有斬獲！
在美國電化學學會會誌（Journal of the Electrochemical Society, JES）發表了一篇文章，宣稱他們已設計出一款在一般使用情境下，使用年限達 100 年、總行駛里程達 400 萬英里（約 640 萬公里）的電池。
Dahn 的團隊目前研發的是一款 NMC 532 鎳錳鈷電池，近期該團隊發表了一篇文章，針對 NMC 532 鎳錳鈷電池、LFP 磷酸鐵鋰電池進行比較。
LFP 磷酸鐵鋰電池目前較廣泛使用，包含中國製造並外銷至歐洲市場的 Tesla Model 3 車型所搭載。其能量密度雖然較一般鋰電池（lithium-ion battery）來得低，但是 LFP 磷酸鐵鋰電池具有成本優勢，而且耐用度與安全性更佳，充電、放電的行程可達到 12,000 次。
然而，Dahn 研發的 NMC 532 鎳錳鈷電池卻更勝一籌。在歷經了將近 2,000 次的充電、放電行程測試後，電力卻完全沒有衰退，且該研究推測這一顆電池的使用年限可長達 100 年。
Dahn 過去曾保證研發出使用里程達百萬英里的電池，並自 2017 年 10 月開始不斷測試。今年三月，Dahn 在美國佛州的一場國際電池研討會中，正式發表這一款使用總里程可達 400 萬英里的電池。根據將近四年半時間的室溫測試，該電池只出現 5% 的衰退，也能夠證明該電池可以支援 400 萬英里的使用里程。
Dahn 的 NMC 532 鎳錳鈷電池使用年限大幅增加的關鍵，在於使用「單晶陰極」（single-crystal cathodes）取代「多晶陰極」（polycrystalline cathodes），減少充電、放電行程的耗損。有別於目前 LG 化學使用的 NMC 811 鎳錳鈷電池，Dahn 使用的 NMC 532 鎳錳鈷電池，在負極提高鎳的使用比例。
提高鎳使用比例的例子包含 NCMA 鎳鈷錳鋁電池，也就是俗稱「高鎳電池」。特斯拉去年將 Model Y 車型由 NMC 811 鎳錳鈷電池更換為 LG 化學的 NCMA 鎳鈷錳鋁電池。這一款電池在負極使用鎳、鈷、猛、鋁等四種金屬，其中鎳的比例高達 89%。相較於 NMC 811 鎳錳鈷電池或 LFP 磷酸鐵鋰電池來說， NCMA 鎳鈷錳鋁電池成本較高，但是使用年限卻遠高於另外兩者。
技術大躍進，電動車時代來臨指日可待！
Dahn 研發的 NMC 532 鎳錳鈷電池在技術上是一大躍進。然而，一般使用者其實用不到一顆使用年限長達 100 年，甚至總里程高達 400 萬英里的電池。美國平均車輛使用年限約為 12 年，每年行駛里程平均約 14,000 英里（約 22,000 公里），而平均每一輛車的行駛總里程約 168,000 英里（約為 27 萬公里）；在歐洲國家，每年平均行駛里程又更低。
因此，在現實生活中，擁有這樣的行駛里程的電池，反而更適合作為「車輛到電網」（vehicle to grid）的電力儲存裝置，扮演家用固定能量儲存空間及再生能源間歇性的電網緩衝空間的功能。
即便氫能源擁護者宣稱，電動車只是燃料電池及氫能源車輛成為主流前的過渡產品，但是以電池科技的發展腳步，氫能源恐難跟上。不論是 Dahn 的 NMC 532 鎳錳鈷電池、Theion 的鋰硫技術、 甚至是 StoreDot’s 超快充技術問世，在在可以預期，未來幾年內，一般大眾對於電池技術的疑慮終將迎刃而解，電動車時代的來臨著實指日可待！
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※本文授權自科技報橘，原文見此。
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