一早起床,發現整個新聞版面都被「三元能源電池廠大火」攻占了,高雄小港一場突如其來的火災,讓不少人第一次聽到「高鎳三元電池」這個名詞。它到底是什麼?為什麼各大電動車廠明知道風險不小,還是對它愛不釋手?而另一個常被拿來比較的「磷酸鐵鋰 (LFP) 電池」又有什麼不一樣?接下來,就讓我們從這場黑煙滾滾的事故開始,好好認識一下這些電動車電池背後的秘密吧!
高雄電池廠大火,為什麼這麼難滅?
2025 年 7 月 14 日凌晨 5 點左右,高雄市小港區長春街上的三元能源電池廠發生爆炸起火,瞬間濃煙密布,附近居民直接被「煙燻」醒,消防局緊急出動 46 輛消防車、91 名消防員,奮戰近 5 小時才完全控制火勢,過程中甚至一度測到有毒的氫氟酸(HF)外洩。
這座廠的規模不小,總投資額約 120 億元,年產能達 1.8 GWh,可以供應約 2.4 萬輛電動車使用的高鎳三元電池,難怪會引發大家關注。
「高鎳三元電池」有什麼特色?
高鎳三元電池的特色就是正極材料中鎳含量非常高,一般超過 80%,最常見的配方是 NCM 811(鎳、鈷、錳比例 8:1:1)或 NCA(鎳、鈷、鋁)。簡單來說,鎳的比例越高,電池的能量密度就越高,這代表同樣的重量下能提供更多續航力,電動車續航 600 公里以上也不是難事。
能量密度完勝其他電池
以主流的 NCM 811 來看,能量密度達到 270–300 Wh/kg,領先一般鋰電池超過兩成,也比磷酸鐵鋰高得多。同樣容量的電池模組,使用高鎳三元能輕個 60 到 90 公斤,車輛續航里程與車室空間都能有效提升。
快充能力大幅提升
高鎳電池不只容量大,充電速度也讓人眼睛一亮。如果搭配 800 V 高壓充電架構,只要 10 到 15 分鐘就能快速從 10% 充到 80%,徹底擺脫電動車「充電排隊」的痛苦,帶來媲美燃油車加油的便利性。
少用「鈷」,更環保、更划算
鈷是一種成本昂貴、且產地(如剛果)經常涉及道德爭議的材料,而高鎳三元電池中鈷的比例低到 10% 甚至更少,因此不但原料成本降低,也更符合 ESG 的環保與道德標準。
安全性是最被關注的重點
雖然高鎳三元電池的性能出色,但鎳含量越高,熱穩定性也越差,在溫度達 250°C 左右就發生「熱失控」,快速導致電池燃燒甚至爆炸。這也是此次高雄電池廠大火難以撲滅的重要原因之一。
「磷酸鐵鋰」又是什麼?與高鎳三元大不同!
當我們談到高鎳三元電池時,一定會提到另一種常見的電池技術——磷酸鐵鋰(LFP)。兩者各有千秋,一個追求續航與快充,一個重視穩定與安全。
來一張表格輕鬆比較一下吧:
項目 | 高鎳三元電池(NCM/NCA) | 磷酸鐵鋰電池(LFP) |
---|---|---|
能量密度 | ★★★★☆ 高密度(續航長) | ★★☆☆☆ 較低(續航短) |
快充能力 | ★★★★☆ 極佳 | ★★★☆☆ 普通 |
低溫性能 | ★★★★☆ 表現佳 | ★★☆☆☆ 表現較差 |
安全穩定性 | ★★☆☆☆ 較差(易熱失控) | ★★★★☆ 極佳(最安全) |
成本考量 | ★★★☆☆ 較貴(原料較貴) | ★★★★☆ 較便宜(鐵、磷) |
簡單講,高鎳三元就像「跑車型電池」,追求性能極致,而磷酸鐵鋰則像「家庭型電池」,主打安全穩定且價格實惠。
同場加映:家用儲能電源該用哪種電池?
近期開始有廠商把原本應用在電動車的高鎳三元電池,放進了家用儲能電源產品當中。這個趨勢乍聽之下非常吸引人,畢竟高鎳三元電池以「高能量密度」聞名,但它放到家中真的適合嗎?優缺點各在哪裡?接下來就幫你快速分析一下!
優點分析
① 更高的儲電容量、更省空間
高鎳三元電池最大的優點就是能量密度高,簡單講就是同樣體積下可以存更多電量。如果你家的空間不大,卻又希望儲能容量充足,高鎳三元電池絕對是理想選擇。
② 充放電更快、更靈活
高鎳三元電池能支援更高的充放電倍率,意味著可以更快充滿電,遇到停電時,也能快速釋放能量給家電設備。對於經常遇到電力不穩的區域來說,這種快速應急的能力就像「家庭用的大型行動電源」一般方便。
③ 在寒冷環境也有好表現
相較傳統的磷酸鐵鋰電池,高鎳三元電池在低溫環境下性能更穩定。如果你住在冬天寒冷的地區,這一點將非常實用,冬季時儲能電池不會「罷工」,還能持續穩定運作。
缺點分析:把「性能猛獸」放在家中的風險
① 最大隱憂:安全性與熱失控風險
高鎳三元電池的最大爭議就是安全問題,尤其容易發生熱失控,起火速度快、難以撲滅,這在家用場景更是不能忽視的風險。一旦失火,不僅損失財產,甚至可能危及家人安全,需仰賴週邊安全設計及電池管理系統 (BMS)的支援,讓電池在更安全有效率的狀況下工作。
不過也不用太過擔心,Dyson 所使用的電池模組據稱就是來自三元科技,能通過國際大廠安全考驗,安全性一定有相當水準。
② 成本較高
高鎳三元電池使用體驗較佳,製造成本也比較貴,不過以目前市售的產品來說,價差並不大。
③ 壽命與穩定性不如磷酸鐵鋰
儘管能量密度高,高鎳三元電池的循環壽命通常會稍短一些,一般約在2000~3000次循環,比起動輒3000次以上的磷酸鐵鋰稍微吃虧。而家用儲能系統本來就是強調緊急使用,頻繁充放電的機會不大,實際使用倒是沒有太大差別。
為什麼各大電動車廠還是愛用高鎳三元?
儘管有安全風險,像特斯拉、BMW、現代汽車等大廠,仍不約而同選擇高鎳三元作為旗艦電動車的電池方案。理由很簡單:消費者對續航力與快充速度的期待越來越高,而目前高鎳電池恰巧能滿足這些需求。
再加上近年電池回收技術快速進步,高鎳三元電池中重要的金屬如鎳、鋰回收率都已超過 98%,形成了一個循環經濟的好處,進一步降低了未來的環保負擔與成本。
電池選擇,依然是一場妥協的藝術
高鎳三元電池像性能跑鞋,讓電動車「跑得遠又跑得快」,但鞋底比較薄,一不小心就踩到尖銳石頭——這正是高雄火災給產業的當頭棒喝。如何在追求能量密度的同時,把製程濕度、倉儲溫度、消防標準都拉到「神經質」等級,將是高鎳陣營必修的安全課。畢竟,快是一種美德,但更美的,是又快又安全。