助力新能源汽車，BASF在固態電池上做了哪些貢獻？

對當下的鋰離子電池來說，能量密度與材料體系穩定性就像是魚和熊掌不可兼得，兩者關係呈反比，能量密度越高，材料體系穩定性越差，電芯的材料配方總要在這兩點之間找平衡。

舉個不太形象的例子就像是燒一壺開水，水溫越高分子運動速度越快，水花也越激烈，而為了不讓水溢出來，就得少加水（降低能量密度）多留些冗餘空間。

而相對於傳統液態鋰電池，固態電池的好處就在於可以解決當下液態鋰離子電池高安全性和高能量密度不可兼得的矛盾，做到高能量密度的同時也一樣提升安全性。

但目前在新能源車領域，固態電池還屬於前沿賽道，汽車市場上搭載全固態電池車型的量產還尚需時日，類似於蔚來ET7（實測/ 參數/ 詢價）、嵐圖追光、智己等車款均搭載未半固態電池。

而在這個前沿賽道上，發力的不僅是汽車廠商、電池廠，還有類似 BASF這種全球領先的材料供應商，也同樣為固態電池提供許多賦能。

在最近的CHINAPLAS 2024 國際橡塑展上，BASF、長三角物理研究中心和衛藍新能源科技有限公司共同展出了一款創新固態電池組，涵蓋面向電動汽車行業的多種解決方案，助力輕量化、熱管理、安全性能和永續表現。這款概念固態電池組採用了20 多種先進的高性能材料解決方案，包括電芯的正極活性材料。

這款概念電池組中的側邊冷卻板和圓柱形電池支架均使用具有出色強度重量比的BASF Ultramid 材料製成。由Ultramid 製成的側邊冷卻板相較鋁材可實現減重55%；由Ultramid Expand 聚醯胺創新預發泡粒料製成的圓柱形電池支架，相較傳統材料可減重25%。輕量化解決方案能夠降低能耗，從而延長汽車的行駛里程。

而優化電池的熱管理能有效提升電池的安全性和使用壽命。在這款概念電池組上，正是採用由Ultramid 複合材料製成的上蓋和由Elastoflex 製成的隔熱墊片，協力確保電池在高溫環境下安全運作。由Ultramid 製成的側邊冷卻板有效導熱，並具有優異的電絕緣性，可實現相較鋁材更優的溫度均勻性。

此外，碰撞安全性同樣終於，為避免在車輛發生碰撞時輕易受損，該款電池包還使用Elastan 材料填充側梁空腔，進一步提高電池的側碰撞保護性能。而由於BASF 材料製成的圓柱形電池支架和電池組上蓋均可物理回收，也有利於車企實現其永續發展目標，減少碳足跡。

上圖為概念固態電池組由BASF、長三角物理研究中心及衛藍新能源科技有限公司共同打造

BASF高級副總裁、特性材料部亞太區負責人鮑磊偉（Andy Postlethwaite）表示：「固態電池是下一代動力電池和儲能係統的理想選擇，具有能量密度高、安全性能好的特點。我們正在持續投入應用於固態電池組的材料創新。

而在隨後的訪談環節，針對固態電池材料的標準，AutoLab也提出了一個問題：「由於全固態電池的使用壽命更長，能量密度更高，那麼全固態電池組在材料標准上，相較目前傳統液態鋰離子電池組是否會更高？
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針對此問題，BASF亞太電動車創新中心負責人—李鑫表示：
電池組的設計準則、設計需求來自於電芯的特有屬性，我們的認知是全固態的上限可工作溫度較高，但如果說電芯可工作溫度較高，可工作溫度較高不代表一定要讓它跑到這麼高的溫度，這是兩個概念。
而在固態電池組領域，BASF的一些先進的耐高溫材料、輕量化材料，包括針對於安全性的特殊結構設計上，目前均有得到應用，針對前沿領域，先進材料研發也是BASF創新體系的保障。

其實不單單是為固態電池電池組的材料應用提供賦能，BASF還是目前全球領先的高性能正極活性材料（CAM）供應商，並為固態電池正極材料的開發提供支援。

例如BASF的HED™ 正極活性材料，透過減少副反應，具備了良好的界面穩定性，並透過設計實現優化的固態電解質界面相容性，最終使得產品的比容量高、倍率性能好、循環穩定性高。此外，BASF正極活性材料可與客戶已有生產線相容，易於實現商業化量產。

此外，CHINAPLAS 2024 國際橡塑展上，除了固態電池的領先材料應用，BASF也展示了他們在新能源汽車驅動馬達方面的技術賦能。
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無論是純電動車、燃料電池汽車、混合動力汽車或插電式汽車，馬達都是其核心部件。為了讓馬達安全、高效、持久耐用且動力強勁，BASF為汽車產業提供獨特的共創合作夥伴關係：以廣泛的工程塑膠產品組合為基礎，結合設計和工程方面的專業技術，以及Ultrasim® 模擬和部件測試能力，來支援終端應用的大量生產。

例如，BASF面向馬達應用開發了多種客製化塑料，可以滿足馬達的電磁屏蔽、高壓絕緣、輕量化等關鍵需求，透過BASF的解決方案，可以進一步減小馬達的尺寸和重量，提高功能整合化，並使材料能夠承受更高電壓、溫度升高和腐蝕性冷卻液的惡劣環境。
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新能源汽車大發展，從傳統燃油車轉向新能源汽車，不僅是動力系統邁入新世界，相較於傳統燃油車，智慧電動車在各個領域幾乎都處在革新之際，而對於巴斯夫這類全球領先的供應商而言，這即是挑戰也將是機會。