為何這條生產線此刻格外重要
中國在電動車轉型競賽中邁出關鍵一步。廣州汽車集團（GAC）已完成全國首條大型車規級全固態電池電芯生產線。這座廠房已開始小批量生產 60 安培小時（Ah）電芯，供測試使用，跨越了多數實驗室與試量產計畫尚未達到的門檻。這項產能之所以重要，是因為它符合主流電動車的需求，讓這項技術走出實驗室，進入工業化生產環境。這項進展代表電池技術進入新階段，有望帶來更高能量密度、更快充電速度與更佳安全性。
目錄
GAC 生產線的目標是製造容量超過 60 Ah 的電芯，並表示面容量最高可達每平方公分 7.7 毫安培小時（mAh/cm2）。許多傳統液態電解質生產線的面容量約為 5 mAh/cm2。較高的面容量有助於採用更厚的電極，讓電極在相同空間內儲存更多能量。GAC 表示，其能量密度幾乎是現今鋰離子電芯的兩倍，這項轉變可能讓續航約 500 公里的電動車，滿電後行駛超過 1,000 公里。公司計畫於 2026 年將這些電池裝進測試車輛，並視驗證結果與成本情況，在 2027 至 2030 年間推動量產。
中國目前已透過寧德時代（CATL）、比亞迪（BYD）等企業，領先全球傳統電動車電池供應。藉由這條生產線，GAC 力圖讓中國在這項汽車製造商投入研究已逾十年的技術上搶得先機。中國也成立協作平台，集結電池製造商與車廠，加速全固態電池設計商業化。若中國能以具競爭力的成本，並兼顧可靠性能，擴大量產這項技術，下一代電動車每次充電就能行駛更遠、充電更快，安全性也會更高。
什麼是全固態電池
全固態電池以固態材料取代傳統鋰離子電芯中的液態電解質。電解質是在充電與放電時，讓離子在正、負極之間移動的介質。液態電解質效率高，但易燃，也限制了能量的緊密堆疊。固態電解質可讓材料堆疊得更密集，且有望帶來更佳的熱穩定性。改用固態電解質，可提高單位體積與重量所含的能量；若電芯受損，也可能降低起火風險。
能量密度與續航里程
能量密度是電池相對於體積或重量可儲存的能量，這項特性對行駛距離的影響最直接。GAC 表示，其能量密度幾乎是傳統電芯的兩倍。若現有電動車使用特定尺寸的電池組，續航約 311 英里，採用相同尺寸的全固態電芯後，續航可能達到約 621 英里。中國的續航數據常採用 CLTC 測試循環，該標準通常比美國使用的 EPA 測試循環寬鬆。CLTC 標示的 1,000 公里續航，換算為實際或接近 EPA 標準的使用情境，約為 650 至 750 公里（約 400 至 465 英里），仍是顯著提升。
安全性與耐熱性
固態電解質比液態電解質更不容易滲漏或起火，且可承受較高溫度。GAC 表示，其電池在攝氏 300 至 400 度範圍內仍具穩定性；許多傳統鋰離子電芯的耐受溫度則約為 200 度。較高的耐熱性有助於提升電池承受不當使用的能力，並改善快充或高負載時的熱管理。這項技術也力求抑制針狀鋰結構，也就是可能損壞電芯的鋰枝晶形成。若材料與製程得當，全固態電池設計可同時提升性能與安全餘裕。
GAC 新生產線的內部情況
GAC 的生產線聚焦於大型 60 Ah 電芯，這類電芯與全尺寸電動車最為相關。公司強調採用乾式負極製程，將多個步驟整合為連續作業。傳統負極製程會先將活性材料混成漿料，再塗布於金屬箔上，並將電極輥壓至適當厚度，各步驟之間還須進行乾燥與溶劑回收。GAC 表示，將漿料製備、塗布與輥壓整合為單一步驟，可縮短工時並降低能耗。省去溶劑乾燥程序，也可能在規模化生產時減少排放與成本。
這條生產線據稱可達 7.7 mAh/cm2 的面容量，重要之處在於顯示電極可以加厚而不致失效。電極越厚，離子越難在材料中移動。製造商必須在厚度、導電性、機械強度與均勻性之間取得平衡。達到高面容量，是生產製程有能力支援高能量密度、同時符合循環壽命目標的重要指標。
面容量為何重要
面容量是特定面積的電極可承載的電荷量，會影響電芯在不增加實體尺寸的情況下能容納多少能量。數值越高，要達到目標能量所需的電池組電芯數量就越少。這有助於簡化電池組設計、減少線路與連接器，並降低每千瓦時成本。對車廠而言，零件減少也能降低重量並提高可靠性，因為可能故障的位置變少了。
駕駛人何時能在車上用到這些電池
GAC 計畫在 2026 年將電芯裝入測試車輛，在實際駕駛條件下驗證性能、耐久性與安全性。若測試結果符合實驗室預期，公司預計在 2027 至 2030 年間逐步擴大量產。初期搭載車款可能以高價車型或限量車款為主，之後隨著成本下降、供應增加，再擴展至更多車系。其他電池技術進入市場時，也大致採取過類似的推進方式。
超過 1,000 公里的續航宣稱勢必引人關注。駕駛人應留意不同測試循環的差異。真正重要的是實際性能的大幅提升。能量密度翻倍，代表車廠可以在相同電池組尺寸下提供更長續航，或以更小、更輕、更便宜的電池組維持相近續航。無論選擇哪條路，都能提升電動車的整體成本效益與使用便利性。
中國推動固態電池技術產業化
中國主管機關已表態支持加速發展全固態電池。全國性協同創新平台已成立，協調材料供應商、電池製造商與車廠，在技術路線、安全標準與製造設備方面共同合作。中國分析人士看好固態電池製造設備市場快速擴大；若商業化進度符合預期，相關設備銷售額預估將於 2027 年達到約 25 億元人民幣，並於 2030 年增至超過 270 億元人民幣。政策支持、協調研發與國內供應鏈，過去曾讓中國在電池技術發展中取得先機，這次也正運用相同條件。
還有哪些業者參與競逐
這項里程碑由 GAC 達成，但多家中國企業也在同步推進。比亞迪正進行第一代全固態電池組的實際道路測試，據報能量密度約為每公斤 400 瓦時，目標於 2027 年開始試量產，並在 2030 年左右擴大導入。上汽集團（SAIC）與合作夥伴清陶能源已完成上海全固態電池廠的核心生產線。國軒高科（Gotion High Tech）已建置試產線，並展開高密度固態電芯的道路測試。蔚來（NIO）透過合作夥伴推出 150 千瓦時半固態電池組，作為過渡方案，協助累積高能量電芯整合經驗。
中國以外，豐田與日產正建置疊層式全固態電芯原型生產線，目標鎖定 2020 年代後期。三星 SDI 與 LG 新能源持續投資固態電池研發與試產設施。美國的 Solid Power 正擴大硫化物電解質產量，供合作夥伴使用。這些計畫的初期車用導入時間大多落在 2027 至 2030 年，待製造良率提升、成本下降後，產量才會顯著增加。
仍待解決的挑戰
從試產線擴大到每年生產數百萬顆電芯，並不容易。固態電解質必須具備高離子導電性，並能在數千次充放電循環中與電極保持穩定。固態電解質與電極之間的界面必須維持緊密接觸，且在運作過程中不能形成電阻層。部分固態電解質，尤其是硫化物電解質，在生產期間必須嚴格控濕。製造良率，也就是生產線產出的合格電芯比例，必須提升至業界水準才能降低成本。
供應鏈也將面臨考驗。生產需要大量固態電解質粉末，以及鋰金屬或富含矽的負極材料。從混料、加壓到疊層的生產設備，都必須在高速運轉時維持嚴格公差。新材料的回收流程也必須建立。由於這些投資金額可觀，車廠初期可能會優先在能以更長續航或減輕重量抵銷較高電池成本的車款中採用。
GAC 高層已為電芯在車輛上的性能訂下明確目標。GAC 先進平台技術研究院新能源動力研發負責人齊洪中，說明公司期望達成的提升。
齊洪中表示，新型全固態電芯的能量密度幾乎是現有鋰離子電池的兩倍，而目前續航略高於 500 公里的車輛，採用這些電芯後可行駛超過 1,000 公里。
這段引述呈現了技術前景。接下來的工作，是證明這些數據能在量產車上實現，在不同氣候下多年使用仍維持表現，且成本足以讓廣大消費者負擔。
續航 1,000 公里的電動車將如何改變駕駛人與電網
實際續航達 1,000 公里的電動車，將改變人們規劃行程的方式。許多駕駛人每月只需充電幾次。以往讓行程規劃較吃緊的偏遠路段，也更容易一次跑完。這種續航能力還讓車廠能在不犧牲便利性的情況下縮小電池組。電池組變小，成本和重量都會降低，所需原物料也會減少。這條路徑有助於更快將全固態電芯的優勢帶入主流價位車款。
充電網路仍然重要。即使電芯能量密度很高，仍須具備快充能力，才能讓長途旅行保持便利。中國的基礎設施已朝更高速的充電站發展，新一代車款適用的兆瓦級充電系統也陸續投入服務。若全固態電池設計能在只需適度熱管理的情況下承受更高充電功率，就能縮短停留時間，並減輕電池組負荷。電芯層級的效率與穩定性提升，也會讓這些充電網路升級更具價值。
重點整理
- GAC 已完成中國首條大型車規級全固態電動車電芯生產線，電芯容量超過 60 Ah，目前正進行小批量生產。
- 生產線據稱面容量最高可達 7.7 mAh/cm2，目標是達到現今鋰離子電芯近兩倍的能量密度。
- 車用整合測試預計於 2026 年展開，目標在 2027 至 2030 年間逐步擴大量產。
- CLTC 標示的 1,000 公里續航，換算為較保守的實際使用情境約為 400 至 465 英里。
- 乾式負極製程整合多個步驟，可縮短工時、降低能耗，並有望減少成本。
- 中國已成立全國性協作平台以加速商業化；全固態電池生產線設備銷售預估將在 2030 年前快速成長。
- 比亞迪、上汽、國軒高科與蔚來正推進中國境內的相關計畫；豐田、日產、三星 SDI、LG 新能源與 Solid Power 則在海外投入研發。
- 擴大量產仍須突破製造良率、界面穩定性、固態電解質與負極材料供應鏈，以及不同使用條件下的耐久性驗證等難題。
