特斯拉（Tesla）執行長馬斯克（Elon Musk）表示，電池是未來的關鍵。它們為科技革命提供了動力，為世界帶來了智慧型手機、平板電腦，還有電動車。然而，驅動現代世界的鋰離子電池，背後的科學在這三十多年來基本沒有變化。
電動車使用的鋰電池，放大了困擾該產業的骯髒秘密。它們含有數百公斤的金屬，而這些金屬在開採和精煉過程中會造成嚴重汙染並增加碳排放。安全性則是另一個問題：這些電池容易起火和爆炸。
鋰電池成本下降觸及技術難關
另外，兩大趨勢使電池技術變革更加刻不容緩：一是歐洲和中國越來越多汽車消費轉向電動車；二是全球對工業金屬的需求激增，這可能會削弱（電池原物料）長期供應。
對電動車銷量樂觀的部分原因，是電池製造商降低了生產成本。根據產業機構標竿礦物商情（Benchmark Mineral Intelligence）的數據，鋰電池——電動車最昂貴的零組件，價格在過去十年裡下降了近九成，二○二○年降至每千瓦小時一百一十美元左右。
平均來說，電動車仍比傳統燃油車貴三成。但這一差距正在縮小，瑞銀（UBS）分析師表示，只需三年，兩者售價差距便可縮減至零。從那時起，電動車的需求將進一步加速，這也意味著對電池的需求將進一步增加。
然而，電池技術局限帶來的問題，可能會減緩電動車普及的步伐。
電池中高度易燃的溶液不僅容易著火，它還使回收變得困難，影響了轉售價值。定價是另一個因素。在不增加電池組成本的情況下提高安全性和能量密度，每輛車成本約為一萬二千美元，這已經達到了技術極限，意味著使用鋰電池的長途汽車價格本身有個下限。
除了昂貴和安全性能不穩，電池增加的重量，使得電動車需要更多的動力才能行駛與燃油車相同的里程。再加上平均五十分鐘左右的長充電時間，且充電基礎設施的不足，（電動車）還有改進的空間。
電動車的支持者們似乎接受了這些限制，並採取一些解決辦法，比如在冬天關掉暖氣、關閉油門，以延長行駛里程。
然而，大多數問題，尤其是安全問題，都不可能那麼容易解決。最近電動車業的趨勢是將鎳在電池中的比率提升至八成以上。這有助於提高行駛里程，還能減少鈷的使用，降低生產成本。
不幸的是，這種新的電池金屬組合也使電池更容易引燃。首先將鎳電池技術商業化的中國，自二○二○年五月以來，已經有三輛鎳電池車起火。
電池需求飆，部分原物料將耗盡
對汽車製造商到智慧型手機開發者來說，另一個問題是，隨著電池成為許多技術的關鍵零組件，對電池原料的需求也在上升。這使得從鎳到石墨、鋰、鈷和銅的價格在過去一年不斷上漲。
二○二○年，特斯拉消耗了過半數歐洲電動車業使用的鎳。美國投資銀行傑富瑞（Jefferies）表示，該公司計畫到二○三○年生產每小時可儲存三兆瓦的電池，若鎳產量維持目前水準不變，這將耗盡全球大部分的鎳。
結構性力量也在起作用。高盛（Goldman Sachs）表示，一個新的大宗商品超級週期——基材價格長達數十年的漲勢才剛剛開始。這將加速電動車電池材料和基礎技術的替代。
福斯汽車（Volkswagen）電池中心負責人布洛姆（Frank Blome），將固態電池形容為鋰電池的末日。
過去二十年裡，傳統電池的能量密度每年上升約四％，這意味著電動小客車的行駛里程約達到五百公里。由於電池和液態電解質所占的體積，行駛里程很難進一步增加。
固態電池則不僅可以將行駛里程提升至八百公里，還可以在電池開始退化之前進行更多的充電循環。在更長的壽命中，它們還能保存更多的能量，使電池的壽命可能達到一百萬英里。
但固態電池的製造仍然面臨許多實際的困難。雖然電池原型已經開發出來，但每輛跑長途的電動車需要的固態電池數量，至少是目前在實驗室測試的二十倍。工廠很難大批生產這種電池。
我們在固態電池上投資多少，決定我們多快能大規模生產。
固態電池出世，最威脅特斯拉
不過即使固態電池還要數年才能量產，業界也在逐步接近這個目標。目前最受關注的公司是由福斯汽車和比爾．蓋茲（Bill Gates）投資的矽谷新創QuantumScape。二○二○年該公司股價上漲逾一○○○％，一度使公司估值超越通用汽車（General Motors）。
然而，對尋找顛覆特斯拉的投資者來說，像這樣的新創可能不是最好的選擇。它們缺乏從零開始生產關鍵零組件的製造能力。目前在傳統電池、汽車和機械業占主導地位的企業，更適合利用現有的機械和材料生產大量零組件。
出於這些原因，一些亞洲公司看起來是量產固態電池的最佳選擇。豐田將在今年推出一款固態電池模組，僅須充電十分鐘便可續航五百公里；而三星的固態電池充一次電則可跑八百公里，且將是傳統電池的一半大小。
對於這些公司和它們的投資者來說，固態電池是一個利潤豐厚的賭注。這種技術的每一次改良，都會給先行者帶來意外之財。將推出第五代鋰電動車電池的三星已經簽署了幾份合約，其中包括與BMW簽署的一份價值三十五億美元、為該公司未來十年提供電池的合約。
但對特斯拉來說，這些技術發展構成了威脅。它之所以能在電動車市場占據一席之地，不僅是因為其創新的軟體和顛覆性的行銷手段，還因為其車款的續航里程更長、充電時間快。若未來汽車在家裡也能以同樣快的速度充電，那麼它遍布全球的超級充電站網絡就幾乎無法帶來競爭優勢。
韓亞創投（Hana Ventures）執行長金東煥（Donghwan Kim，音譯）表示：「我們在固態電池上投資多少，決定我們多快能大規模生產。」
