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位於中國淮北市的鋰離子電池生產線。
圖片來源：Li Xin／VCG via Getty Images 無論是電動車、手提電腦還是手機，鋰離子電池（Lithium-ion battery）無處不在，但卻未必能夠應付未來龐大的需求。「麻省理工科技評論」（MIT Technology Review）報道，固態電池、鈉離子電池、鐵空氣電池等新儲能技術，最近陸續取得突破，它們將如何改變我們生活？如何迎合環保市場需求？
鋰離子電池經數十年改良，價格與表現不斷改進，使手機電池更耐用，電動車亦更能與汽油動力汽車競爭，但全球科研人員仍在繼續調整技術，背後原因之一，就在於電池用料的價格波動。能源研究公司 BloombergNEF 儲能部主管 Yayoi Sekine 接受「麻省理工科技評論」訪問時形容，這是一場「計算成本的遊戲」。
正極（Cathode）通常是鋰離子電池中昂貴的組件，其中 3 種成分統稱為「鎳錳鈷」（NMC），是「鋰」以外的昂貴材料，假如能夠全面替代，將有助大大降低成本。而向來被視為低成本替代品的「磷酸鐵鋰」（LFP），最近在化學研究及製造層面都取得突破，成功提高電池性能，市場份額由 2018 年的 10% 增至去年 40%，部分 Tesla 電動車已經改用磷酸鐵鋰電池。
固態電池：未來電動車首選
縱然鋰離子電池繼續得到改良，但其技術基礎始終有缺陷，例如當中有機溶劑為易燃物料，仍然被視為安全隱患，以致始終有被終極替代的危機。今年有望取得技術突破的固態電池（Solid-state battery），便是潛在的替代選項。
有別於鋰離子電池以電解質溶液為成分，固態電池建基於固態物料，有利於壓縮電池體積、加快充電速度，用於電動車可提高其整體性能，而且不存在易燃問題。理論上，固態電池能夠以不同化學物質組成，但「鋰」依然是商業應用首選。
QuantumScape 的官方 YouTube 頻道，有影片解釋固態電池原理及開發之困難。
美國企業 QuantumScape 專門研發固態電池，與大眾汽車（Volkswagen）達成協議，2025 年為旗下電動車供貨，上月下旬正式宣佈已把樣品交付合作夥伴進行測試，為固態電池發展一個重要里程碑。其他廠商同樣埋首研發，例如 Solid Power 就是其中一家，估計固態電池有機會在未來數年投入商業市場。
鈉離子電池：低價產品之選
另一種替代技術，為即將誕生的鈉離子電池（Sodium-ion battery）。其雖然未必能大幅提高電池性能，但就有望大大壓低電池成本。與鋰離子電池相似，鈉離子電池同樣以電解質溶液為成分，利用廉價的「鈉」替代「鋰」，透過鈉離子在正負極之間穿梭而儲能。
中國企業寧德時代（CATL）據報計劃今年量產鈉離子電池。然而，由於未確定鈉離子電池是否適合電動車，所以數家國際製造商，如美國企業 Natron 都計劃把電池用於小型電子設備，如電動單車和滑板車，以壓低產品成本價。
鐵空氣電池：未來電網配備之選
與此同時，各國向可再生能源轉型，同樣有望釋放儲能市場的巨大潛力。由於部分可再生能源只能間歇供電，如風能和太陽能，因此必須配備儲能裝置，以備不時之需。電網用的儲能設施不用太過計較尺寸和重量，壓低成本反而是最優先考慮，因此預計鋰離子電池不會是首選。
以「鐵」為物料的技術，便有望成為未來電網的配備。美國企業 Form Energy 正在研發「鐵空氣電池」（Iron-air battery），以獨特的「逆轉鐵鏽」技術儲能，今年將會在美國西維珍尼亞州投放 7.6 億美元建設新廠房；另一家企業 ESS 則生產不同的鐵製電池，並已在俄勒岡州投產，為再生能源轉型做準備。