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汽車

Gogoro 固態電池正式亮相:探索新世代電動車的平衡點

電腦王阿達

更新於 2022年03月09日23:31 • 發布於 2022年03月09日11:51 • Ross Wang

昨天晚上突襲登場的 Gogoro 全球首款用於二輪車輛的固態換電電池原型,今天也正式讓媒體在台北實際動手玩到它的電池本尊了。Gogoro Network 與輝能科技也透過記者會更深入介紹,這次的可望提早讓全球電動機車市場邁入下一個新紀元的新技術的相關細節。繼續閱讀 Gogoro 固態電池正式亮相:探索新世代電動車的平衡點報導內文。

Gogoro 固態電池正式亮相
Gogoro 固態電池正式亮相

Gogoro 固態電池正式亮相:探索新世代 PBGN 電動車的平衡點

Gogoro 今天在台北辦公室正式向台灣媒體展示,他們正與輝能科技(ProLogium Technology)攜手研發當中的固態電池原型,並分享關於此電池的相關研發資訊。

現階段 Gogoro 公布的規格還並不算多,僅有提到他們的目標是研發出目標達到 2.5kWh,相對於他們三代電池增進 1.4~1.5x 的容量的電池。並預計將會在 3~4 年逐步量產,還確定能夠與舊有車種相容,也能相容於「新技術」的產品。

自然,大家心中的疑問除了電池的效能能夠有多大的增進外,更包含了未來 Gogoro 怎麼打算運用這個新世代電池。

記者會開始,輝能科技簡單介紹了固態電池的特性。包括更好的熱控制可以允許更高的電池容量密度。在許多電動車款都會被質疑可能起火的安全性與穩定性表現都有更好的表現。他們也強調,目前來說已經準備在年底開始投產固態電池(明年可以放量)的輝能科技,是全球可以最快達成量產的公司。相對於其他對手,基本上有 3~8 年的領先(很多廠商都要等到 2030 年才會量產)。

目前輝能科技全球合作策略方面除了與 Gogoro 有兩輪方面的合作,還有四輪電動車與火車等合作。有意思的是,他們目前的里程碑也與已經生產 100 萬顆電池的 Gogoro Network 相當有默契  - 輝能科技在全球也累積已經銷售 100 萬顆的電池芯,新的四輪領域也已達到 8,000 顆電芯。

Gogoro 產品長彭明義則是分享了之所以會發展固態電池的原因。表示 Gogoro 一直持續在開發更好的應用,並追尋新的科技希望能導入系統裡造福消費者。並感謝輝能科技在技術方面的支持,讓 Gogoro 在蠻早期就能探究這種新一代電池的可能。

尋找系統與車輛的新平衡

綜合這次記者會的介紹。Gogoro 之所以願意投注心力與時間來探索這個新技術的原因。個人認為很大的重點在於固態電池技術所帶來的高彈性。

Gogoro Network 結合 PBGN 電動車輛以及電池不同階段的運用的綜合因素考量。需要在安全、性能、價錢三個面相做考量進行調配。光是在安全性提升的部分 - 相對一般電池技術約 130 度的熱失控點,輝能科技透過 TUV 驗證的固態電池原料,則是可以撐到 200 多度都不易起火爆炸,就能解鎖提升能源密度的可能性。當電池模組的設計可以更為精簡,不僅是能源密度。對於 Gogoro 而言,就可以在包括模組片的橫放直放、要置入多少片等,都可以進行電池模組設計的深度設計調配。

能源網不是這麼簡單低

雖然這些聽起來都很美好,但比起使用電池相對單純的四輪汽車,擁有能源網路的 Gogoro Network 需要考量的重點。光是在車輛與換電站方面的需求,就已經相當複雜。更別說,以發展潔淨能源為目標的他們,還必須將電池利用的第二甚至第三週期都納入考慮(之前發表的智慧停車柱就是例子)。

所以單是在車輛上,除了電池用在車輛上的性能與續航等因素,盡可能延長壽命還有最現實的價格等,這些考量點,就都會是影響固態電池最終設計的要點。而如果將考量的範疇拉到 GoStation 換電站能源網路上,事情就更為複雜了起來。

首先,Gogoro Network 希望在新科技持續提升使用者體驗的同時,不讓舊有用戶因為出了新電池就隔代不能使用 - 即便是 2015 年初代的車主,也要讓所有 PBGN 用戶都能享受到新的技術。此外,能的話也希望能降低電池的重量。就 Gogoro 的說法,只要能讓電池減少 5~10% 的重量,對於換電力氣與掉落機率都會減少。所以也是「物理性」提高電池使用壽命的正面發展方向。

這次雖然 Gogoro 並沒有公布太多固態電池的規格(就連現在的版本裡面放幾片模組都不肯透露)。但有提到,在目前第三代電池的外在設計條件下,基本上目前的調配範圍內已經可以至少減輕 500g,甚至可能來到接近 1,000g 的「減重」效果。

電腦王阿達團隊也實際在記者會現場嘗試拿拿看目前的原型電池對比三代電池,就已經可以感受到明顯的重量降低。不過要提醒大家的是,現有流通的 18650 也就是普遍稱呼的一二代電池。其實當初跨入 21700 電池芯的三代電池的時候也有增重 200g 左右。不過既然能至少有 500g 多的減重幅度,相信未來真的推出還是能一定程度減輕使用者換電時的負擔的。

不過仔細想想,在提升了電量之餘居然還可以降低重量並提升安全性,是真的蠻有黑科技的感覺的(感覺應該很貴⋯)。

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▲ 圖:外在仍以第三代電池所打造的原型固態電池,手把也是保持較淺的設計。[/caption]

「堆疊」後更有感

因為單一電池從原本的 1.7 度電,增加 40% 到 2.5 度電,也因此有了新的應用可能 - 就是很多電池折不斷的概念(?)。畢竟,單一電池能做的也許不多,四顆五顆甚至十顆叢集起來,再加上新版電池相較舊版電池帶來更高的「總」電量,Gogoro 認為透過導入固態電池將可對於能源網路的應用達到全然不同的量級。

Gogoro 也提到,這個新的使用可能性,也不見得一定會被應用在車輛之上。

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▲ 圖:今天插在 VIVA MIX 的原型電池雖然可以做動,不過應該是相關續航數據還未更新的關係,所以預估續航的「Range」只顯示了與三代電池接近的數值。[/caption]

商用化為什麼會花這麼多時間?

在以上種種的因素考量下,光是原型電池的設計確定就已經需要花很多時間了。Gogoro 也表示,他們不僅在 BMS 必須作出相應修正。其實在確認規格後需要進行的驗證程序,就至少需要好幾年的時間 - 做為參考,直接採用 21700 電池芯的三代電池當初的驗證程序就花了一年以上。但因為對安全性與耐久的要求,Gogoro 也不會對此有所退讓。

畢竟對於能源網而言的最小單位「單顆電池」,真的可能會是牽一髮而動全身的要素。Gogoro 強調如果沒有對相關技術與驗證有充分了解,是不可能會貿然生產新版電池。而將車輛系統定位在可以滿足平民車款需求的 Gogoro Network 在價位的成本考量下,自然也會影響到新科技導入的速度。 更會需要將眼光放在電池在未來五年甚至是十多年以上的未來進展。

也許是因為這樣的考量,當媒體提問到 Gogoro 固態電池是否會朝著更高快充效能方向設計的問題時。Gogoro 提到,儘管輝能科技所提供的電池是可以達到支援到 5C 的規格(一般電池為 3C 左右)。但綜合上述考量(壽命還是重點吧 XD),加上換電站可以透過不同時段的彈性充電緩衝之下,Gogoro 目前認為快充的規格並不太是 PBGN 能源系統的優先考量 - 但如果能有也不錯(咦)。

性能與續航的槓桿

將到充放電的議題,相信大家都會很好奇到底 Gogoro 針對電池用在車輛上的性能表現,會給予什麼樣的設計導向。Gogoro 表示,在他們這次目標最高可以達到 2.5kWh 更大電量的條件下。Gogoro 可以有兩種運用方式。除了保持原有穩定輸出來達到騎更遠的續航先決做法外,也可以稍稍捨棄續航考量讓輸出更高動力更兇。

但如果後續推出運用固態電池做更高輸出優勢的專門性能車款的話。也得要將這樣高性能車款如果拿到舊電池的體驗落差是否會造成問題列入考慮 - 甚至是否要提供專用的電池櫃?都會是未來更接近量產階段前需要探索的議題。

Gogoro 產品長彭明義也談到,當能源網的電池數量越來越多。他們也不排除可能推出專屬於這樣新技術電池的更高規資費方案。但視配方與成本的定位不同,接下來也可能會走目前的模式,就是一定時間點開始全面導入新款電池給所有用戶的投放方式。講起來,如果真的發展出高階電池的資費,也許也能與現有服務拉出差異性(使用者付費享受高品質的概念)。

畢竟,如果條件允許的狀況下,Gogoro 當然會希望能給消費者更安全、更穩定與更高續航的電池。但到底在安全、性能與價錢這三個重要的要素之下該如何抉擇。隨著原型固態電池的開發,最終也將會決定新技術電池未來應用的方式(編按:其實以固態電池擁有的開發自由度來看,Gogoro 也不見得只能發展一種新電池吧?)。

結語:有得選的美好

這次的記者會,雖然 Gogoro 主要的重點是希望讓大家看到他們的固態電池技術並非空談,而是已經可以在車上啟動並測試的階段 - 實際上也真的可以用。

不過在跟他們透露了原型電池的製作考量後,似乎也感覺到 Gogoro 耕耘能源事業到現在這個階段,總算有了選擇的權力(淚)- 可以更深度調配更適合自己商業模式的電池模組的自由,真的沒有一定的商業規模(肌肉)應該是很難推動的。

但也因為有得選擇,反而讓自己走進了新的關卡。

Gogoro 表示,由輝能科技所提供的固態電池原料因為有著更好密度的可能。比起以往選用 21700 或 18560 電池芯製作換電電池要來得有更多可能性。不過就跟永遠都沒辦法有完全滿足所有消費者的電動車月租費率一樣。要做出一顆可滿足所有或大部分需求的電池,顯然也是一個極度困難的任務。

筆者認為,以目前 Gogoro 即將面臨上市的關頭來看。秀出與輝能科技的創新技術是必要之舉,但某種程度而言,也反應出了 Gogoro 可能也不再能像以往那樣,能夠這麼任性地運用資源的難處。

所以,儘管兩家在能源生意上都踏進「百萬里程碑」的公司,可以合作互相看起來像是水到渠成。但 Gogoro 該怎麼樣利用這個十年一遇的「選擇權」,顯然將會是他們能不能維持甚至加大目前換電能源網路在全球所擁有的先行優勢的關鍵決定。

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