台灣鋁電池開發躍進 進入量產準備階段!!! (01/19/2017 Digitimes)
(魏淑芳 報導) 隨著電動車及儲能市場規模成形,對於鋰電池的消耗量大增,Tesla本身預估在其鋰電池工廠產能全開的情況下,2020年就將消耗8,000公噸的鋰原料,因此過去不曾讓人煩惱的鋰原料供應,近來卻成為鋰電池發展的隱憂之一。
根據美國地質調查局於2015年初估計,全球鋰資源約為3,950萬公噸,具備商業開採價值的鋰儲備量則僅有1,351.9萬公噸,而如果電動車與能源儲存市場快速進展,則全球一年鋰原料需求至2040年可能高達80萬噸,如此一來,鋰原料在17年內就會被使用殆盡。
因此,在規劃電池產業的長期布局時,極度缺乏天然資源的台灣勢必要將原材料的取得考量在內,循此脈絡,鋁被視為是取代鋰金屬做為電池材料的最佳選項。
工研院與史丹佛攜手 突破鋁電池瓶頸
工研院綠能所楊昌中博士指出,「相較於鋰,鋁是地殼中蘊藏量極為豐富的金屬,約佔地殼8%,且其具有價格便宜和安全等特性,因此一直是世界各國電池儲能研究團隊鎖定研發的材料。」然而在幾十年的研發歷史中,鋁電池的許多問題,包括壽命不足、效率低、無法商業化等問題一直無法充分解決,工研院與史丹福大學合作開發的「可高速充放電的鋁電池」技術,終於突破了困境。
此研究開發的鋁離子電池具有壽命長、安全穩定、充電速度快等特性,不到1分鐘就能充滿,充放電壽命超過7,500次,高於車用鉛酸蓄電池的800次及鋰電池的1,000次。
液態鹽無機溶劑 大幅提高電池安全性
在這次的合作中,史丹福大學提供陰極石墨材料,工研院則提供鋁鹽電解液技術。此研究成果論文於2015年4月登上英國《Nature》期刊,並在台灣及美國申請專利,且之後更入圍創新研發界的奧斯卡獎-2016全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。
據悉,歐盟於2015年6月發布整合13個單位力量的鋁電池研究計畫,較工研院論文發表時間晚了兩個月,「我們應該是目前距離量產目標最近的研究單位。」楊昌中說。
不過,他也提到在成功量產前尚需克服重重的挑戰,其中包括鋁鹽電解液的來源及價格問題。楊昌中指出,「一般電池主要使用的電解液成分是以有機溶劑為主,一旦發生短路時就容易起火,而我們採用的是無機溶劑,即使遇到高溫短路也不會起火,安全性大幅提高。」此無機溶劑的原料是能在室溫下呈現液態的鹽類,經過無數次調配,工研院團隊發現EMIC(氯化1-乙基-3-甲基咪唑)和AlCl3(氯化鋁)這兩種鹽類的混合能產出最完美的電解液。
2018進行Beta測試 進軍儲能市場
然而,目前全球幾乎只有德國一家廠商生產此溶液,且尚未有實際的工業應用,因此售價頗高,「我們現正積極推動國內特用化學廠商願意投入此溶劑的生產,藉以降低成本。」楊昌中並提到,「我們也在考量是否要更改製程及開發自有設備,以樹立更高的技術門檻,藉以提升將來進入市場時的競爭力。」
「可高速充放電的鋁電池」訴求的市場應用涵蓋儲能,以及堆高機、搬運機器人等工業應用,預計2017年完成材料的量產準備;2018年電池芯量產;2018年底於實際場域進行Beta測試。「我們希望能讓鋁電池在未來兩年內真正進入市場。」楊昌中說。
文章內容資料原始來源:
http://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp…
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順德營收比重以高功率導線架佔7成為主,其餘為LED導線架(10%)、IC半導體導線架(9%)、VCM金屬彈片(5%)等,導線架應用主要集中在汽車、家電、通訊等領域。順德近兩年加速在車用產品布局,攜手意法半導體(ST)、英飛凌及Vishay等國際大廠,開發多款應用於車用電源保護模組高階導線架,目前已開始出貨給歐美車廠,甚至是電動車廠。隨著安全駕駛需求增溫,帶動車用電子需求湧現,亦讓車用電源保護更形重要,目前順德與國際大廠合作開發的車用單體高功率導線架產品已擴大至胎壓偵測器、抬頭顯示器及車用控制、電源模組及影音系統等領域;由於順德的車用產品皆是高階安全相關產品,可望成為推升順德毛利率及獲利穩定攀高的重要動能。
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今(2016)年順德主要營運策略是邁向利基產品與增加半導體客戶的接單比重,為因應車用、半導體客戶需求,要替客戶完成鍍金、鍍銀、鍍鈀等貴金屬材料服務,並增加車用IC、安控半導體、智慧家庭應用。順德為降低生產成本,致力於提高銅異形材的自製率,目前每月自製產量約達500噸(佔總採購量的三分之一),年省近一億元的購料成本。順德與國際大廠合作推出的「智慧電源模組(IPM)」導線架(應用於汽車及白色家電),於下半年開始出貨給大陸封裝客戶;此外,順德結合工研院、金屬中心,及日本、瑞典、美國等多家協力廠,成功開發出氫燃料電池的金屬雙極板電堆(Stack)模組,積極搶進電動機車、無人飛機及電動堆高機等燃料電池市場,未來成長潛力不容小覷。