從軟碳材料看中油換電機車4-番外篇 從專利看輝能新聞稿沒告訴你的事

寫作緣由:

輝能最近量產固態電池的新聞沸沸揚揚，被人敲碗了，就順便蹭一下熱度。

雖說，在很久之前，提過當看到它是固態電解質+矽負極時，就認定它可能性很低，我就是輝能董事長口中那些外界極度看衰之人。

矽負極、硫負極的特性是，電容量會非常高，但是膨脹率非常高，幾十圈循環就會碎裂，這個成功也不用搞固態電解質了，直接在液態鋰電池放矽負極，立刻大賺錢，估計只是在石墨中參矽，就喊矽負極。

但若是它成功，的確是會改變電池界的大格局，每個人都在吹能量密度2~3倍，安全不爆炸，還是實際看過它在做什麼，再來評價。

評估方式:

在評估這種新電池技術的時候，新聞報導寫它多神多神都不重要，重點在它不是主流，所以必然有弱點，無法克服，怎麼克服這些弱點才是重點。

報導為了吸引眼球，研究者為了爭取經費，通常都只寫優點，缺點就輕描淡寫，甚至還會刻意隱藏，通常專利比較會好好揭露，當然要寫出缺點的危害，這篇專利才有價值。

固態電解質的優點

固態電池就是以固態電解質，取代液態電池的 隔離膜(薄且易穿刺)、電解液(有機溶劑，重且易燃易爆炸)。

電極可以緊湊貼在一起，又少掉很重的電解液，能量密度大幅上升。

固態電解質不像隔離膜容易被鋰枝晶穿透，防短路。

沒了有機溶劑的電解液，就不易燃燒。

固態電解質的缺點

1.介面電阻高，液體電解質可以滲透在縫隙，固態電解質接觸面積大幅縮小，不利鋰離子移動->內阻高，容量低、功率密度低。

2.離子電導率差，不利鋰離子移動->內阻高，容量低、功率密度低。

3.加工困難，不好切割加工，也不容易組裝，良率低的來源。

固態電解質的三大路線

固態電解質的三大路線，高分子聚合物、氧化物、硫化物，輝能對外宣稱它是氧化物路線，但我看完專利，它實際上是聚合物+氧化物混搭的複合材料，所以還是得三項都介紹，才有辦法說明為何覺得它不會成功。

1.介面電阻

最差的就是氧化物，次之是硫化物，聚合物相對較好，其實很好理解，氧化物就是我們平常看到的石頭、陶瓷，硬梆梆的當然無法貼合，硫化物相對有彈性，聚合物相當於塑化材料，彈性相對最好。

2.電導率

最差的就是聚合物，次之是氧化物，硫化物相對較好，此外，聚合物真的很差，內阻高、容量低、功率密度低要記好。

3.加工困難

氧化物，是石頭、陶瓷、鹽類，易碎不好加工。

硫化物，在一般空氣中有安全隱患，故不好加工。

聚合物加工沒什麼困難。

輝能專利透露的訊息

讓我們來看看，輝能做了什麼努力克服這些問題。

1.複合式隔離層

簡單說，除了隔離層(氧化物固態電解質)，額外再貼了一層結構補強層，這個補強層由軟質固態電解質(聚合物?)、離子液體電解質、膠態電解質、液態電解質混合而成。

可以了解到，是作為緩衝層的存在，免得因為衝擊擠壓時被破壞，以及更好的貼合，用可變形的緩衝層去雙面貼合電極與氧化物固態電解質本身，解決無法貼合，離子難傳導的狀況。

要有黏性，主體就高分子聚合物，但從前面知道，聚合物的電導率很差，合理推測會有內阻升高、容量降低、功率密度降低的狀況，而且仍有易燃的液態電解質在成份內。

2.陶瓷隔離層

然後，將陶瓷隔離層單獨抓出來看，40%惰性的陶瓷顆粒作為主結構，聚合物固態電解質+金屬鹽+增塑劑+氧化物固態電解質填在縫隙。

氧化物固態電解質是力學強度特性差(易碎)，這樣做是在補強強度，但這樣搞，到底是聚合物為主還是氧化物為主...

再加上40%是只做支撐，惰性的陶瓷顆粒，合理推測會有內阻升高、容量降低、功率密度降低的狀況。

綜合判斷:

從專利看下來，這不是純氧化物固態電解質，是聚合物+氧化物混搭的複合材料，而且它的能量密度恐怕會比想像的低，畢竟聚合物的特性就是這樣，但要宣稱固態電池是可以的，畢竟聚合物也是固態電解質...

而且它的確有添加氧化物固態電解質，比例不好說，但扣掉那40%陶瓷顆粒，再扣掉補強層，比例...

陸行之質疑它能量密度，不符合大家對固態電池高能量密度的想像，很可疑，不知道這是不是真相。

(1) Facebook

也比較能合理解釋，外國大廠還在殺豬公的原因，因為要做的是能量密度2~3倍的固態電池。

心得感想:

也不是特地要黑輝能，就是單純將專利看到的東西貼出來討論。

但是看到這種莫名的小公司，跳躍性做出神級技術，實在會忍不住懷疑，技術都是有發展層次的。

腳踏車發明，滑翔翼發明。

蒸汽機發明，可以組成摩托車。

摩托車加上螺旋槳，再加上滑翔翼的機翼啟發，萊特兄弟的初代飛機出現。

將螺旋槳動力，改換成噴氣式動力，形成噴射式飛機。

都是一步步改上去的，一次改2樣，同時固態電解質+矽負極一起成功，就像大家都還在做腳踏車，還沒人做出蒸氣機和滑翔翼，你一下把飛機做出來，正常來說，發明蒸汽機那瞬間，機車和汽車應該要先出現，難度低又能大賺錢。

而且氧化物固態電解質易碎特性和矽負極高膨脹的特性很不搭，在狹小空間膨脹，擠壓的應力不就很大。

輝能成功，我會是意外中的意外，做出安全但能量密度低的固態電池，比較會是合理預期，但這樣的產品，比液態電池貴，車界是否接受就要另外看。

BMW是笨蛋?

我想大部分人，會有一種想法，那麼多有錢人投那麼多錢給它，BMW還跟它合作，它們不可能沒有專家，都是笨蛋吧。

博客來-惡血：矽谷獨角獸的醫療騙局！深藏血液裡的祕密、謊言與金錢 (books.com.tw)

有錢人的眼裡，也許是另一套金錢遊戲?

尤其是投錢的幾乎都是丹豐資本、春華資本、軟銀中國，是中資，BMW 只是合作沒丟多少錢，技術長態度也怪怪的，法國政府是你要投資了才補助，而且說不定有什麼條款，就像鴻海威州投資案，其實沒損失。

Mercedes-Benz 技術長：固態電池非電動車發展必要 #鋰離子電池 (207661) - Cool3c

沒到那個層級，實在不會真正了解他們背後決策的理由。