作為Smart Energy week 聯(lián)展中,第四屆鋰電池展于2013年2月28日隆重登場(chǎng)(圖一)。鋰電池從過去的移動(dòng)載具開始,讓沉溺在消費(fèi)型產(chǎn)品的電池產(chǎn)業(yè)瘋狂追逐,到了近兩年的環(huán)境醞釀,電池廠已清楚明白汽車應(yīng)用對(duì)于鋰電池的拓展仍有許多的環(huán)節(jié)需要改善,反觀來說定置型儲(chǔ)能系統(tǒng)則是使用環(huán)境單純,無論是家庭用或者企業(yè)用,無論做為緊急應(yīng)變的備用電源(UPS),或者是定置型儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)為尖離峰電力調(diào)節(jié)使用,使用環(huán)境單純且效益明確。
伴隨著日本政府補(bǔ)助政策,促成2012年日本市場(chǎng)銷售上萬臺(tái)的佳績(jī),都讓鋰電池產(chǎn)業(yè)在一片殺價(jià)競(jìng)爭(zhēng)中,找到了電池終端屬于高附加價(jià)值的應(yīng)用。透過集邦科技旗下新能源事業(yè)部的觀察,特別針對(duì)電池上游中游以及下游應(yīng)用個(gè)別報(bào)導(dǎo)展區(qū)亮點(diǎn)。
Toyo INK展示了對(duì)于正負(fù)極在水性工藝所需之添加配方,將活性物質(zhì)、CB、CNT均勻分散在水性溶液中,目前已能使用于LFP材料,NMC等則在開發(fā)之中。對(duì)于LFP添加極片添加過程中,干燥時(shí)間也縮短了30%。透過CNT等添加劑的導(dǎo)入,在電池的性能上對(duì)于電池性能表現(xiàn)有相當(dāng)?shù)膸椭?/p>
住友輕金屬展示了3003-H以及3104-H型號(hào)鋁箔材料,使用了80μm厚度的高強(qiáng)度鋁箔,張力強(qiáng)度超過了200N/mm2,可避免因?yàn)闄C(jī)械強(qiáng)度不一所產(chǎn)生的軟包裝表面不平整(圖二),以目前許多正負(fù)極材料紛紛改用水系工藝以降低生產(chǎn)成本與環(huán)境污染的趨勢(shì)來看,住友輕金屬借由改變鋁箔金屬的表面特性,確實(shí)可提高水系制成的電池芯良率。
新神戶電機(jī)(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(zhǎng)達(dá)七年的特性;CH75-6則可支援太陽(yáng)能與風(fēng)力發(fā)電系,3C充放電設(shè)計(jì),循環(huán)壽命達(dá)到了五千次。另外也提供了鉛酸電池、鋰電池以及超級(jí)電容的各種不同儲(chǔ)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(diǎn)下做出客制化電池系統(tǒng)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(yè)化大型鋰鐵電池新的公司,為了簡(jiǎn)化儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì),電池芯也使用50Ah的大容量設(shè)計(jì)(圖三),使用三井造船通過LiFePO4+C Licensing AG授權(quán)所生產(chǎn)的磷酸鋰鐵材料。對(duì)于日本許多電池組裝廠來說,有機(jī)會(huì)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(chǎn)的優(yōu)良品質(zhì)。
臺(tái)灣鋰鐵粉體廠宏瀨科技此次為臺(tái)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(dǎo)電性,實(shí)驗(yàn)測(cè)試經(jīng)過三千次充放電后,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(chǎn)品-磷酸鐵錳,可有效提高電池容量15%,同時(shí)也兼具了鋰鐵電池的高循環(huán)壽命,目前正準(zhǔn)備量產(chǎn)化到市場(chǎng)上,市場(chǎng)評(píng)價(jià)反映值得期待。
前瞻能源(FeTec)展示了目前臺(tái)灣產(chǎn)業(yè)界里最缺乏自制能力的隔離膜材料,該公司使用PE干式工藝,產(chǎn)品厚度種類從20、32、40都有,孔隙率則維持在46~50%,并且可適度的將孔隙調(diào)整成為交錯(cuò)型孔隙結(jié)構(gòu)已調(diào)整放電速率,適合在高功率以及一般功率放電條件進(jìn)行運(yùn)作。
長(zhǎng)泓能源展示了自主生產(chǎn)的3.2V50Ah電池芯,放電能力從0.5C~10C,同時(shí)也具備優(yōu)良的功率密度(1143W/kg);另外也展示了電動(dòng)汽車驗(yàn)證平臺(tái)(96V100Ah)、太陽(yáng)能觀光游艇與水陸兩用車、以及家用儲(chǔ)能系統(tǒng)使用25kW產(chǎn)品(24V100Ah/ 8S2P)標(biāo)準(zhǔn)模組型式,并視應(yīng)用需求進(jìn)行模組串連延伸。長(zhǎng)泓能源后里廠也預(yù)計(jì)年中完工,歷時(shí)產(chǎn)能將有所提升。
四川天齊鋰業(yè)主要以碳酸鋰為主,礦源主要來自于澳洲、加拿大以及中國(guó),因?yàn)榈V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(guó)正負(fù)極材料廠,但目前并無從電池芯進(jìn)行材料回收的開發(fā)計(jì)劃。
定置型電池系統(tǒng)
日本地區(qū)在2012年家用型電池儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模約10k臺(tái),而更大型的商用或建筑大樓用儲(chǔ)能系統(tǒng)約一千臺(tái),看準(zhǔn)了內(nèi)需市場(chǎng),無論各國(guó)電池芯或者電池組裝廠以及電源廠,都紛紛將定置型系統(tǒng)列為陳列必備系統(tǒng),若推展順利將有機(jī)會(huì)將能源應(yīng)用產(chǎn)業(yè)推至一個(gè)新的里程碑。
臺(tái)灣廠生升陽(yáng)國(guó)際半導(dǎo)體展示了52V45Ah(圖五)定置型儲(chǔ)能系統(tǒng),借由與臺(tái)達(dá)電等臺(tái)灣公司合作,與日本日東電氣進(jìn)行系統(tǒng)整合,成功打入日本的家用型儲(chǔ)能系統(tǒng),也陸續(xù)通過S mark等日本電池標(biāo)準(zhǔn),;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(tǒng),使用15Ah單體電芯串并成48V60Ah系統(tǒng),其特性還包括了具備通訊接頭,可讓駕駛者掌握系統(tǒng)內(nèi)電池芯狀況,低溫表現(xiàn)在-10度仍有80%以上。
新銳動(dòng)能(ANewPow)展出了,48V30Ah備用電源以及定置型儲(chǔ)能系統(tǒng),前者可提供醫(yī)院、銀行、機(jī)場(chǎng)等商業(yè)環(huán)境,目前使用鋰鐵電池芯,以符合系統(tǒng)長(zhǎng)效壽命的需求。后者可提供電信公司在離網(wǎng)環(huán)境下與太陽(yáng)能板結(jié)合的獨(dú)立能源系統(tǒng)。產(chǎn)品規(guī)格從48V30,可并聯(lián)至48V450Ah。
中國(guó)方面,浙江谷神(Zhejiang Godsend power)展示了方形與圓柱型鋰鐵電池芯,并且著重在不等厚方形映路外殼結(jié)構(gòu)專利,降低因?yàn)榇箅娏鞣烹娝a(chǎn)生的外殼變型問題。同時(shí)也展示了離網(wǎng)式定置型儲(chǔ)能系統(tǒng),主要應(yīng)用地區(qū)在于新疆等偏遠(yuǎn)地區(qū)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(chǔ)能系統(tǒng)使用。
其他
設(shè)備方面,日本東麗(Toray)展示了完整的設(shè)備解決方案,包括了同步涂布技術(shù)(正反面涂布)以提高極片生產(chǎn)速度達(dá)將近一倍(圖六),且可用于油性與水性溶劑制成。另外也提供客制化設(shè)備開發(fā),借由與客戶的共同開發(fā)來達(dá)到與客戶關(guān)系的緊密配合。雖然目前許多設(shè)備供應(yīng)商積極切入電池設(shè)備市場(chǎng)供應(yīng)鏈,但是以該公司觀察目前在分切(slitter)段以前的工藝,仍有其設(shè)備精度的難度,短期該公司在前段電池工藝設(shè)備領(lǐng)域仍保有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。
韓國(guó)Nexcon提供電池組裝核心的電源管理零件,包括各式的被動(dòng)保護(hù)元件,其中又以蘋果手機(jī)使用的被動(dòng)元件最為受到市場(chǎng)關(guān)注(圖七),在儲(chǔ)能系統(tǒng)與汽車系統(tǒng)也沒有缺席,打破過去外界對(duì)于韓國(guó)僅有SD、LGC以及SK的刻板印象。
臺(tái)灣廠商銓泰環(huán)能展示了各種電池皆可使用的環(huán)保充電器,充電次數(shù)可從5~20次不等(視電池品質(zhì)而定),而充電器價(jià)格約較一般鎳氫充電器多一倍價(jià)格,難能可貴的已申請(qǐng)到美國(guó)歐洲等各國(guó)專利。