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2013年鋰電池展-定置型儲能系統最風光

張貼者:2014年5月13日 上午12:01IAN CHEN   [ 已更新 2014年5月13日 上午12:01 ]

作為Smart Energy week 聯展中,第四屆鋰電池展於2013年2月28日隆重登場(圖一)。鋰電池從過去的移動載具開始,讓沉溺在消費型產品的電池產業瘋狂追逐,到了近兩年的環境醞釀,電池廠已清楚明白汽車應用對於鋰電池的拓展仍有許多的環節需要改善,反觀來說定置型儲能系統則是使用環境單純,無論是家庭用或者企業用,無論做為緊急應變的備用電源(UPS),或者是定置型儲能系統(ESS)為尖離峰電力調節使用,使用環境單純且效益明確。

 
伴隨著日本政府補助政策,促成2012年日本市場銷售上萬台的佳績,都讓鋰電池產業在一片殺價競爭中,找到了電池終端屬於高附加價值的應用。透過集邦科技旗下綠能事業部的觀察,特別針對電池上游中游以及下游應用個別報導展區亮點。
 
圖一 Battery Japan 展場現況
Source: Battery Japan 2013; 集邦科技整理
 
電池材料與電池芯
Toyo INK展示了對於正負極在水性製程所需之添加配方,將活性物質、CB、CNT均勻分散在水性溶液中,目前已能使用於LFP材料,NMC等則在開發之中。對於LFP添加極片添加過程中,乾燥時間也縮短了30%。透過CNT等添加劑的導入,在電池的性能上對於電池性能表現有相當的幫助。
 
住友輕金屬展示了3003-H以及3104-H型號鋁箔材料,使用了80μm厚度的高強度鋁箔,張力強度超過了200N/mm2,可避免因為機械強度不一所產生的軟包裝表面不平整(圖二),以目前許多正負極材料紛紛改用水系製程以降低生產成本與環境污染的趨勢來
看,住友輕金屬藉由改變鋁箔金屬的表面特性,確實可提高水系製成的電池芯良率。
 
圖二 鋁箔改質所產生的產品加工變化 
Source: EnergyTrend
 
新神戶電機(Shin-Kobe) 展示了各種定置型用途三元材料電池芯,其中TH100可搭配著在電信基地站使用,具備有5C高功率放電,使用壽命長達七年的特性;CH75-6則可支援太陽能與風力發電系,3C充放電設計,循環壽命達到了五千次。另外也提供了鉛酸電池、鋰電池以及超級電容的各種不同儲能電池做搭配,提供用戶端在輸出功率以及電池容量等不同需求重點下做出客製化電池系統搭配。
 
Eliiy Power展示了大型鋰鐵電池芯,與GS Yuasa 是目前日本唯二商業化大型鋰鐵電池新的公司,為了簡化儲能系統的設計,電池芯也使用50Ah的大容量設計(圖三),使用三井造船通過LiFePO4+C Licensing AG授權所生產的磷酸鋰鐵材料。對於日本許多電池組裝廠來說,有機會嘗試在日本已是主流的三元系以及鋰錳系以外的電池材料系,且保有日本生產的優良品質。
 
圖三 Eliiy Power 展示了日本首款開發的鋰鐵電池
Source: Battery Japan 2013; 集邦科技整理
 
台灣鋰鐵粉體廠宏瀨科技此次為台灣唯一參展的磷酸鐵鋰(LiFePO4)粉體廠,此次展出CM500材料,提供良好的粉體導電性,實驗測試經過三千次充放電後,充飽仍有85%殘電量(圖四);另外更值得一提的,此次也展出了CM700型產品-磷酸鐵錳,可有效提高電池容量15%,同時也兼具了鋰鐵電池的高循環壽命,目前正準備量產化到市場上,市場評價反映值得期待。
 
圖四 宏瀨科技展出複合式鋰鐵材料-磷酸鐵錳
Source: Battery Japan 2013; 集邦科技整理
 
前瞻能源(FeTec)展示了目前台灣產業界裡最缺乏自製能力的隔離膜材料,該公司使用PE乾式製程,產品厚度種類從20、32、40都有,孔隙率則維持在46~50%,並且可適度的將孔隙調整成為交錯型孔隙結構已調整放電速率,適合在高功率以及一般功率放電條件進行運作。
 
長泓能源展示了自主生產的3.2V50Ah電池芯,放電能力從0.5C~10C,同時也具備優良的功率密度(1143W/kg);另外也展示了電動汽車驗證平台(96V100Ah)、太陽能觀光遊艇與水陸兩用車、以及家用儲能系統使用25kW產品(24V100Ah/ 8S2P)標準模組型式,並視應用需求進行模組串連延伸。長泓能源后里廠也預計年中完工,歷時產能將有所提升。
 
四川天齊鋰業主要以碳酸鋰為主,礦源主要來自於澳洲、加拿大以及中國,因為礦源差異,目前主要鋰礦來源以澳洲為主,主要下游客戶為中國正負極材料廠,但目前並無從電池芯進行材料回收的開發計畫。
 
定置型電池系統
日本地區在2012年家用型電池儲能系統市場規模約10k台,而更大型的商用或建築大樓用儲能系統約一千台,看準了內需市場,無論各國電池芯或者電池組裝廠以及電源廠,都紛紛將定置型系統列為陳列必備系統,若推展順利將有機會將能源應用產業推至一個新的里程碑。
 
台灣廠生昇陽國際半導體展示了52V45Ah(圖五)定置型儲能系統,藉由與台達電等台灣公司合作,與日本日東電氣進行系統整合,成功打入日本的家用型儲能系統,也陸續通過S mark等日本電池標準,;另外也展示了與見智科技合作的高爾夫球車電池模組系統,使用15Ah單體電芯串並成48V60Ah系統,其特性還包括了具備通訊接頭,可讓駕駛者掌握系統內電池芯狀況,低溫表現在-10度仍有80%以上。
 
圖五 昇陽國際半導體會場展示
Source: Battery Japan 2013; 集邦科技整理
 
新銳動能(ANewPow)展出了,48V30Ah備用電源以及定置型儲能系統,前者可提供醫院、銀行、機場等商業環境,目前使用鋰鐵電池芯,以符合系統長效壽命的需求。後者可提供電信公司在離網環境下與太陽能板結合的獨立能源系統。產品規格從48V30,可並聯至48V450Ah。
 
中國方面,浙江谷神(Zhejiang Godsend power)展示了方形與圓柱型鋰鐵電池芯,並且著重在不等厚方形映路外殼結構專利,降低因為大電流放電所產生的外殼變型問題。同時也展示了離網式定置型儲能系統,主要應用地區在於新疆等偏遠地區的商用備用電源。比亞迪也展示了50Ah以及200Ah電池芯供定置型儲能系統使用。
 
其他
設備方面,日本東麗(Toray)展示了完整的設備解決方案,包括了同步塗佈技術(正反面塗佈)以提高極片生產速度達將近一倍(圖六),且可用於油性與水性溶劑製成。另外也提供客製化設備開發,藉由與客戶的共同開發來達到與客戶關係的緊密配合。雖然目前許多設備供應商積極切入電池設備市場供應鏈,但是以該公司觀察目前在分切(slitter)段以前的製程,仍有其設備精度的難度,短期該公司在前段電池製程設備領域仍保有相當優勢。
 
圖六 Toray 雙面塗佈技術公開亮相
Source: Battery Japan 2013; 集邦科技整理
 
韓國Nexcon提供電池組裝核心的電源管理零件,包括各式的被動保護元件,其中又以蘋果手機使用的被動元件最為受到市場關注(圖七),在儲能系統與汽車系統也沒有缺席,打破過去外界對於韓國僅有SD、LGC以及SK的刻板印象。
 
圖七 Eliiy Power 展示了日本首款開發的鋰鐵電池
 
台灣廠商銓泰環能展示了各種電池皆可使用的環保充電器,充電次數可從5~20次不等(視電池品質而定),而充電器價格約較一般鎳氫充電器多一倍價格,難能可貴的已申請到美國歐洲等各國專利。
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