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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