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20221002文/工業技術與資訊

鋰電池爆發成長 躍兵家必爭之地

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 ●工研院STOBA防爆技術,幫助鋰電池大幅提升安全性,目前已與有量、喬信、長利、昇陽等多家電池廠商合作。圖/工研院提供
 ●工研院協助有量科技南進泰國市場,未來將共同建構電動車國際供應鏈模式,打進全球電動車市場。圖/工研院提供
 ●工研院STOBA防爆技術,已實際應用於泰國電動船等綠色運輸載具上。圖/工研院提供

鋰電池應用日趨多元,舉凡3C產品、智慧電網、再生能源等都會有它的身影;隨著氣候變遷加劇,綠色運輸成為全球趨勢,電動車相關技術發展備受矚目,從汽車大廠、工業集團到新創公司,都積極投入下世代電池的開發,帶動鋰電池市場爆發性成長。

 工研院攜手有量科技與泰國EA集團(Energy Absolute Public Company Limited)搶進泰國市場,共同發展電動車鋰電池技術,已於泰國完成第一階段年產能10億瓦時(1GWh)的生產線,將在兩年內擴產40億瓦時,為電動車產業鏈前進南向奠定基礎,挹注電動車市場新成長動能,掌握下世代全球綠色新商機。

 根據IEK Consulting資料預估,到了2040年全球電動車將有5千萬輛,產值將達到2.1兆美元,全球銷售成長率為46.3%。為邁向2050淨零排放願景,許多國家祭出電動車補助方案及政策,帶動電動車快速的發展,舉例而言,泰國是東南亞最大的汽車製造中心,被譽稱為亞洲的「底特律」,今年二月泰國政府祭出許多電動車減稅、補貼方案,吸引民眾購買電動車刺激需求,進而吸引廠商爭相搶進電動車產業。

 電池被稱為是電動車的心臟,占電動車成本將近四成,各大廠積極進行創新技術布局,鋰電池的開發除了在能量密度、循環壽命、續航力、成本等面向外,安全性提升也是備受關注的關鍵技術。台灣具有優異的創新研發能量,積極發展電池、電控與電機等電動車的三電關鍵技術,建立國產化電動車技術。

 為了積極擴大電池應用市場,我國電池廠商除了滿足我國內需市場外,同時藉由新南向經貿政策,布局國際電動車市場。舉例而言,有量科技藉由與工研院合作的STOBA(Self Terminated Olygomers with hyper-branched Architecture)鋰電池防爆技術,吸引泰國EA集團為國際再生能源大廠投資,三方於2017年共同簽署合作備忘錄,在泰國東部經濟走廊(Eastern Economic Corridor;EEC)產業發展專區建置1GWh鋰電池廠,新廠生產面積逾80,000平方米,於2021年正式完成第一階段生產線,為東協最大規模的電池廠。

 這座位於泰國的現代鋰電池工廠,由有量科技提供整廠設計、技術和生產經驗,並在泰國成立有泰子公司負責生產與管理,主要產品為快充鋰電池,應用最大亮點,可讓大型電動載具在15分鐘內完成充電大於80%,壽命逾十年,該電池廠生產的電池已實際應用於泰國的電動船、電動巴士等電動載具。

 此次與有量科技合作在泰國生產高安全性、高容量、重量輕、使用壽命長的動力鋰離子電池,同時以專有技術生產,讓回收的廢棄電池輕鬆分離正、負極板,電池汰役後不造成環境負擔,並與工研院合作開發溶劑回收自動化設備,100%回收再使用;以碳排放來說,目前年產能可供應4,160輛11米長的電動巴士使用,行駛距離達240公里,較柴油動力巴士每年減少約9.2萬噸溫室氣體排放,及超過9,700萬公升柴油消耗,達到發展電動車友善環境的終極目標。

 在泰國生產的鋰電池,其所含的高安全電池材料STOBA為工研院研發,具有特殊防爆機制,可運用在電池材料上,是一種奈米級樹枝狀結構的高分子化合物,當電池受到碰撞或是發生不當加熱、過度充電等異常情形,使得溫度不正常升高時,鋰電池會自行形成一道薄膜阻隔鋰離子流動,使電池穩定、避免起火燃燒或爆炸等危險,大幅降低電池危機事件機率,等於是在鋰電池內放置奈米級保險絲;該項技術已申請多項國際專利,並實際應用於喬信、長利、昇陽等業者的電池中,在電動機車、電動自行車及智慧型手機等產品都可以看到STOBA的技術,加速輔助台灣高安全鋰電池材料、電池芯與電池模組等上中下游產業鏈帶建立。