儲能革命-鋰鐵電池

在股神巴菲特投資電池大王比亞迪之際,經營之神王永慶的台塑集團,也在2008以台塑生醫投資電池業者長園科技,並進一步與長園科技合資成立台塑長園能源科技,正式跨入鋰鐵電池及其正極材料產業,為什麼西方股神與東方經營之神同時看上儲能的電池產業呢?因為後石油時代之替代能源產業,包括風力、太陽能,或者以氫、甲醇、丁烷為原料之燃料電池,其商業化成敗關鍵之重要因素之一,就在於儲能的電池產業,而鋰鐵電池則被視為扮演改變人類動力的革命性關鍵儲能角色。
人類50幾年來之二次電池產業,因材料不同而不斷進步,從鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池到鋰電池,而鋰電池也因正極材料之演進(負極皆為碳)而有鋰鎳、鋰鈷、鋰錳及磷酸鋰鐵電池(LifePO4,簡稱鋰鐵電池)。目前汽、機車等大都使用鉛酸電池,較大品牌如YUASA、GS、統力、AC Delco等,因具環保問題而必須回收,就連現階段太陽能電池,主要也是以鉛酸儲存太陽光能轉換之電能,至於手持式電子3C產品如NB、手機、數位相機、PDA等,則以鋰鈷、鋰鎳或鋰錳電池為主,因體積小所需電流也較小,但常有過熱或爆炸等安全性問題,幾年前Sony、三洋、松下等電池芯製造廠商常因電池過熱問題而召回就是例子,當然更無法使用於需要高電流之車輛上,電動工具機使用的鎳鎘電池,也將逐漸被鋰電池取代。

鋰鐵電池優點在於1、沒有過熱或爆炸等安全性問題,為太陽能發電系統克服耐高溫環境問題,主要由於鋰鐵磷氧化物結構安定,而汽車產業首重安全性。2、循環壽命長(cycle life):鋰鐵電池循環壽命大多是鉛酸電池4至5倍,也高於一般鋰電池三倍以上,極具經濟價值。3、體積容量密度低:較鉛酸電池低30-50%,故體積可大量縮小。4、放電功率高。由以上分析,鋰鐵電池具無污染、耐高溫、高電容量等優點,未來可望逐漸取代鉛酸、鎳鎘、鎳氫等電池,應用範圍更擴及太陽能、風力發電儲能系統,和汽車、機車、電動腳踏車、高爾夫球車及電動工具機上。

當然目前鋰鐵電池最大的障礙在於成本及專利問題,兩者又交互影響,磷酸鋰鐵最早起源於德州大學之John Goodenough教授,他也被尊稱為磷酸鋰鐵之父,後來A123及Phostech都宣稱擁有專利而引發訴訟事件,而Valence也宣稱擁有部分專利權,不管結果如何,國際大廠已陸續開發鋰鐵電池產品,如通用汽車與奇異正共同開發鋰鐵電池模組,全球工具機大廠B&D及Bosch也推出磷酸鋰鐵電池電動工具,故未來油電混合車、電動車、中大型工具機等所用的電池,朝向使用鋰鐵電池應是國際產業的趨勢。

台灣在鐵電池電動車產業從未缺席,其中必翔(1729)在2008年巴黎汽車展中就展出純鋰鐵電池電動車,並接獲法國電力公司訂單,也與法國MicroCar策略聯盟,必翔提供傳動電力系統,而鋰鐵電池的來源就是必翔轉投資的必翔電能,其中電池粉體由Phostech提供,所生產的電池也使用在必翔的電動代步車及腳踏車上,老闆伍必翔的雄心可見一斑。

台灣電池大廠新普(6121)主要供應NB電池模組,並進一步發展LED路燈之電池儲能系統,新普與廣達、鴻海等大型電子公司策略聯盟,也入股生產薄膜太陽能的聯相光電,其布局之廣更顯示公司的企圖心。其他如電源大廠台達電、大同集團尚志精密與力凱、中橡轉投資之能元科技、有量科技、蘭陽科技、宏瀨科技等都是台灣鋰鐵電池供應鏈的尖兵。

鋰鐵電池應用範圍廣泛,既可將之薄膜化,具可撓式、可印刷式特性,故凡輕薄短小的商品,如IC卡、藍牙耳機、RFID、電子醫療產品都可應用;中小型可攜式電子產品之電源需求為使用壽命長,快速充電,鋰電池也可滿足;而電動汽車等大型移動工具,則需要安全性、高功率、環保性、高電壓、重量輕及能量密度大,更非鋰鐵電池無法大量商業化,故稱之為下世代人類儲能希望並不為過,而鋰鐵電池兼具環保節能及替代能源概念,台灣在此供應鏈已具相當基礎,這些默默為地球盡心盡力的台灣企業,值得我們尊崇。(部落格http://www.wretch.cc/blog/jrc3939)(作者為瑞展產經董事長)

轉摘自中時電子報2009/03/08
創作者介紹

Aquarius

Aquarius 發表在 痞客邦 PIXNET 留言(0) 人氣()