Energytrend：锂电池未来十年的发展关键

随着绿色产业抬头，能源独立与节能环保成为国家新兴产业的发展重点，众所皆知油价以及电价分别是驱动电动车以及智能电网的关键因素，随着国际社会对于排碳声浪的诉求与日俱增，新能源产业的关键催化也逐步在各种民生必需品中出现，在创能以及节能系统发展陆续到位后，储能系统的应用与需求也逐步显著提升，根据集邦科技旗下研究机构Energytrend的预估，过去十年锂电池让手机与NB产业蓬勃发展，接下来的十年将会是以家用储能与车用电池系统为发展主体，成为下一波推动锂电池成长的关键应用。

兼具多用途的分布式储能系统

分布式储能系统在结构上包含了电池芯以及电池组装，以单一结构来看为一锂电池组成的储能系统，然而在实际应用上，可区分成两块，一则为紧急备用电力，二则为再生能源储能系统(图一)。

以备用电力来说，电池系统本身需要能够承受瞬间跳电所带来的高功率附载环境，同时又必须能够做到长效时间运作的特点，由其在支援家电应用上，更是必须把运行时间拉到数小时甚至是数天的时间，若是以一般紧急备用电力来说，其系统运行时间将难以与家用系统比拟。
以再生能源储能系统来说，系统整合的整体效率呈现至为重要，而电池更是系统的关键核心。再生能源混合系统其本质上可在白天与夜晚运行，白天可与再生能源系统搭配，以降低白天电力尖峰负载的问题，而在夜间时又可与市内电力搭配，善用夜间离峰电力，并且在日间进行电力重新分配的功能。以目前再生能源动辄使用期限二十年起跳的长寿命来说，电池的优化与配置，将攸关是否能让整体系统寿命符合产品的长效要求。　

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图一 再生能源搭配储能系统
Source: 长泓能源

摆脱进口能源的电动车发展关键-电动车电池系统

对于汽车产业来说，任何的零组件寿命，都必须经过反复的验证以及评估，电池系统在使用经验上，除了成本占比率高之外，常因为特殊使用情形而有安全性的疑虑，尤其在充放电期间，安全意外更是时有耳闻。电池材料从锂铁到三元材料等，都有着大不同的系统设计特性，产品性能、单位价格与安全性成为难以兼顾的产品表现。

以GM Volt为例，虽然使用高能量密度的电池材料，并且辅以散热系统以提高电池安全性，然而在经过撞击测试之后，散热系统所衍生的电路问题仍是一大困扰，此一事件再次显示，评估电池的性能除了单位价格与单位能量密度之外，电池安全性更是难以量化却又不可忽视的关键点。

当然电动车辆使用为数众多的电池芯，如何做出应有的高能量密度与安全管理，包括将电池芯能量密度拉升至130Wh/kg以上，系统电力总容量超过10kWh，DOD与SOC维持在10~90%以提升电池内之电力使用率，都是电动车电池所面临的关键门槛。锂铁电池本身由于放电曲线平缓，因此在大型的电池模组设计复杂度有其难处。(图二)

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图二 锂铁电池模组
Source: 长泓能源