安全優先的新能源時代 昇陽電池磷酸鋰鐵技術迎來市場新局
台灣電池協會理事長、昇陽電池董事長楊敏聰。DIGITIMES
「把最基本的東西都做對，路就會愈走愈寬」，自2004年開始就專注於磷酸鋰鐵電池技術研發、生產電芯和電池模組的台灣電池協會理事長、昇陽電池董事長楊敏聰，對磷酸鋰鐵電池的未來抱持樂觀看法，因應再生能源與智慧電網衍生而出的儲能市場需求，再加上Tesla等電動車大廠也開始採用磷酸鋰鐵動力電池模組，都讓楊敏聰對未來事業發展愈來愈有信心。
「之所以會選擇磷酸鋰鐵技術作為研發主軸，主要就是看重磷酸鋰鐵電池在使用上的安全性、以及價格成本的考量。」楊敏聰指出，目前國際電動車大廠使用鋰電池的選擇，雖多以「鎳鈷錳酸鋰」三元正極材料鋰電池技術為主，取其能量密度高、單位電能比大的特性，以滿足電動車對動力輸出、續航力、充電速度快等電池特性的需求。
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Mitsuoka與Yuasa M&A合作開發的電動三輪物流車採磷酸鋰鐵電池，是昇陽重要客戶之一。毛履兆
但在上述優點之外，三元鋰電池也同時存在著高溫結構不穩定，高溫情況下安全性差、pH值過高易使單體脹氣而引發危險等關乎安全的問題。再加上三元材料屬於稀有礦物，在市場大量需求下，價格不斷攀高，動力電池成本增加，也墊高了高電動車的成本和售價。
楊敏聰表示，安全性和成本，就是磷酸鋰鐵電池得以逆襲三元鋰電池、裝車量得以不斷攀高的主要原因。全球電動車龍頭Tesla也開始在低價車種配置磷酸鋰鐵電池，正可代表磷酸鋰鐵電池在技術不斷的提升下，已經獲得大幅度的改善，獲得更多車廠的認同。
充電應該像加油一樣方便 同步推動智慧電網建置
楊敏聰表示，電動車發展初期，在電動車充電基礎設施不足的情況下，只能設法增加電動車的續航力，降低車主的里程焦慮；而增加續航力的方法，就是採用具有能量密度優勢的電池電芯技術，並儘可能塞入更多電池以增加續電量。
這些做法雖能解決續航力問題，也會帶來了明顯的缺點。首先就是因為車身變重，每度電能行駛的距離因為車重增加而減少；再來，高能量密度的三元鋰電池價格高、也需要較高的安全設計，種種因素造成電動車價格居高不下，間接形成電動車普及化的高門檻。
如何加速電動車的普及化？楊敏聰認為，除了電動車本身的產品特色賣點之外，對消費者來說，更重要的是加速完善電動車的交通基礎建設，儘快建置大量的電動車充電站，最好能夠如隨處可見的加油站一樣，建立綿密的充電站點，以解決電動車充電不易的問題。
那麼，對於發展電動車產業生態，未來重點應該放在追求更高續航力？還是廣設充電站呢？楊敏聰認為，廣設充電站的優點，不只能夠滿足提供電動車充電之用，更符合政府推動能源轉型、大量開發再生綠能的產業政策目標。
因為再生能源必須配合大量的儲能系統，才能將來自太陽能或風力所產生的電力儲存起來，再透過智慧電網的智慧調度，才能達成最佳化的再生能源運用。而電動車充電站所需配置的儲能系統，正可扮演最佳的再生能源儲能系統。
一旦電動車充電站大量普及，再加上電動車電池充電效率改善，那麼電動車是否還需要持續追求大電池、高電量的超高續航力？或許電動車開發趨勢可望迎來全新的改變。
從新能源產業整體角度規劃，廣設儲能基礎設施，並將電動車充電站設備和儲能系統整合為一，配合綠能節能軟體規劃，就能形成智慧電網的架構，達成能源最佳化調度的目的，減緩供電尖峰對電網的衝擊，同時還能優化電動車充電服務。充電站若能再結合太陽能發電系統，三者結合更能形成再生能源的最佳應用，同時再降低充電站的營運成本。
此外，若從電動車使用者的角度來看，只要充電站夠多，在沒有里程焦慮的情況下，車廠就可以採用更安全的動力電池系統，開發低電量、輕量化的新款電動車，降低整車成本，達成加速汰換燃油車、實現低碳社會的目標。
儲能技術自主 能源政策才不會被人掐住脖子
在電池大廠主攻三元電池技術開發的情況下，昇陽電池仍舊堅持研發安全性系數較高的磷酸鋰鐵電池技術。除了能源安全的考量之外，更重要的是，磷酸鋰鐵電池系統不論從電池電芯技術到原材料的取得，台灣可以有更高的自主能力，不用擔心能源產業的發展會受制於國外。
楊敏聰強調，磷酸鋰鐵電池具有安全性高、高溫下穩定性佳、循環壽命長、放電功率大、轉換效率佳、符合環保需求等特性。而台灣磷酸鋰鐵電池技術的發展，不論是在材料、電芯、BMS、模組、系統等領域，也擁有完整的自主技術；在動力電池或是儲能系統、儲能櫃的產品開發上，也都具備成熟的產業生態。
為建立台灣儲能技術的自主能力，昇陽及業界夥伴正積極協助國家推動儲能標準、安全規範與補助辦法。放眼未來，台灣磷酸鋰鐵電池產業將大有可為。
多元化電池應用打底 昇陽放眼未來電動車與儲能應用市場
昇陽電池研發團隊專注於提升電池性能及安全性，客戶遍及日本、美國、歐洲及亞洲地區。目前開發的產品應用市場，涵蓋不斷電(UPS)電力、車用動力、以及儲能系統等領域。
在改善磷酸鋰鐵電池的能量密度上，昇陽透過最佳化材料配方、並提升40138電池空間利用率，在材料成本上降低了10%以上的成本，同時將重量能量密度提升至150Wh/kg，整體容量提升至18Ah。
基於簡化裝配、降低生產成本、以及提升產品品質穩定性的考量下，昇陽電池自主開發全自動大型磷酸鋰鐵電池芯生產線。在新產品的設計上，開發出更強韌安全的結構，並運用自動化設備進行生產，縮短生產工時，降低生產成本。
在產品開發部分，昇陽以圓筒型鋰電池芯設計為基礎，同步發展大法拉超電容及鋰電容產品，提供工業設備使用。此磷酸鋰鐵電池/超電容/鋰電容三產品共用生產線的製造程序，為業界首創，極具成本效益。
台灣2021年夏季期間，已歷經一波缺電限電危機，而中國幾個重要的產業區域，政府更已多次無預警執行限電、斷電措施，打壞工廠生產線運作排程，造成產業界一片譁然。
楊敏聰建議，政府在推動綠能建設的過程中，一定要儘快建置智慧電網、儲能系統、電池回收等配套體系，否則，今天中國限電造成的不便，就可能是明天台灣社會的生活和產業寫照。
原始連結：https://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&cat1=20&cat2=220&id=623037