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2023.06.10 05:58 臺北時間

【產業前鋒】安全、壽命雙優勢勝出 鈦酸鋰電池站上攻擊發起線

格斯科技獲得台灣中油等鼎力相助後,可望以鈦酸鋰電池讓台灣躍上國際電池產業舞台。圖為格斯科技董事長張忠傑。
格斯科技獲得台灣中油等鼎力相助後,可望以鈦酸鋰電池讓台灣躍上國際電池產業舞台。圖為格斯科技董事長張忠傑。
近年許多國家大力發展離岸風電等再生能源,但多數綠電有間歇性發電的缺點,因此造就儲能產業蓬勃發展。然而,以主流的磷酸鋰鐵或三元鋰電池所建立的儲能案場,發生事故時有所聞,也讓強化電池的安全性備受重視。
本刊調查,鈦酸鋰電池因安全性佳、壽命長等優點,被視為未來儲能電池的最佳選擇,而台廠格斯科技深耕此領域多年,獲台灣中油、工研院鼎力相助,已躍上國際舞台,與國外同業一較高下。
4月26日早上,桃園中壢飄著細雨,天氣微寒,絡繹不絕的賓客將東園路上的格斯科技大門擠得水洩不通,除了鍾淵化學、三井金屬、川竹電子等日商派出代表團與會,立法院副院長蔡其昌、外貿協會董事長黃志芳、台灣中油(下稱中油)董事長李順欽、成運汽車董事長吳定發、MIH執行長鄭顯聰、印度駐台代表Gourangalal Das,以及歐洲知名的電池新創公司InoBat執行長Marian Bocek等人,也都是座上賓。
格斯科技1GWh的中壢新廠落成後,未來有機會爭取到更多的鈦酸鋰電池代工訂單。

安全性更高 中油上門合作

格斯科技是由董事長張忠傑與技術長葉國偉,帶領著曾在中研院物理所服務過的同僚們創立的本土電池芯公司。相較於能元科技、台塑新智能等擁有大型財團力挺的電池廠,沒有財團背景、產能規模僅1GWh(百萬度)的格斯,為何受到國內外電池與電動車業者和政府單位的重視,令人好奇。
「相較於市面上的許多電池,格斯的鈦酸鋰電池更安全,這是中油攜手格斯合作的主要原因。」李順欽在新廠開幕致詞時點出了中油與格斯合作的緣由,並特別強調1GWh只是個開始,後續雙方的合作會進一步擴大。
各國大力推動再生能源造就儲能產業的蓬勃發展,因此也創造出市場對高安全性電池的需求。(翻攝台泥企業團臉書)
值得一提的是,格斯雖以鈦酸鋰電池大型軟包技術擄獲日商芳心,順利拿下2家日商的代工訂單,打響名號,但張忠傑特別向本刊強調:「格斯是一家技術多元化的鋰系列電池芯供應商,而鈦酸鋰只是格斯目前的主力產品之一。」
「國際上做鈦酸鋰電池的廠商很少,格斯的技術完全是自己開發,往鈦酸鋰這個方向走,台灣有機會在中、日、韓的夾擊下,在全球電池市場走出一條自己的路。」張忠傑展現對自家技術的信心,同時認為台廠不用砸大錢、拚產能,也能成功避開已在磷酸鋰鐵及三元鋰各擁山頭的中、日、韓廠商,搶下一席之地。

壽命多一倍 二十年免更換

張忠傑認為,只要是對電池安全性要求很高的場域,就是鈦酸鋰電池的潛在市場,像國外儲能廠電池常有爆炸起火事故,這就是鈦酸鋰電池很好的機會。事實上,格斯的客戶目前主要就是將鈦酸鋰運用在半導體的AGV(無人搬運車)、電動巴士,以及儲能場域;此外,像日本東芝(Toshiba)生產的鈦酸鋰電池,更被運用到捷運上。
隨著再生能源蓬勃發展,TrendForce預測,全球儲能市場裝置容量將從2022年的65GWh,快速成長至2030年的1,160GWh。顯而易見,張忠傑已經看到儲能市場對電池強烈的需求,才會砸下40億元資金建立1GWh電池廠,並將6成產能拿來生產鈦酸鋰,剩下的4成生產高鎳三元。張忠傑樂觀地表示,明年下半年就有機會看到格斯產能滿載,若產能持續滿載,3年左右便有機會回收新廠的投資資金。
台灣中油曾研究過許多電池技術,最後基於安全因素,優先選擇鈦酸鋰電池負極材料的開發與研究。
張忠傑說,鈦酸鋰能量密度雖普遍只有鋰鐵或三元鋰的一半多一點,造成同樣的儲能裝置容量,電池使用量可能多上一倍,但鈦酸鋰的壽命卻多上一倍,使用20年也不需更換,所以與鋰鐵或三元鋰相比,儲能廠電池的總體建置成本其實差不多,具備成本競爭力。
「格斯正在研發下一代的鈦酸鋰電池,能量密度大概可提升至少4成,但成本維持不變,這會讓格斯的鈦酸鋰電池更有競爭力。」張忠傑表示,前一陣子跟著貿協跑歐洲與美國,頗有收穫。

充電加油站 成大型出海口

據了解,格斯掌握不少鈦酸鋰電池的關鍵材料及設備,但負極材料、電解液、隔離膜等電池關鍵原材料,則與台灣廠商密切合作,其中供應負極材料的中油,堪稱是格斯最重要的戰略夥伴。
中油綠能科技研究所所長呂國旭向本刊表示,中油加油站未來會逐漸轉型為充電站,且每個充電站都會搭配儲能系統。身為國營事業,中油最在意的就是安全,研究過許多電池技術,最後將重心先放在鈦酸鋰電池負極材料的開發,就是基於安全考量。畢竟,不少中油加油站設在市中心,必須讓附近民眾放心,才能裝置儲能系統。
為因應未來市場需求,台灣中油在高雄建立鈦酸鋰負極材料新廠,大幅擴增產能。(高雄市政府提供)
呂國旭說,一旦沒有空間限制,鈦酸鋰能量密度偏低的問題就變得相對不重要,像中油自己廠區的儲能系統,用的就是鈦酸鋰電池。針對加油站的部分,中油研究過,儲能系統最好能搭配自己的或鄰近的太陽能發電系統,一般太陽能發電系統的壽命約是20年,如果搭配的儲能系統也是20年,就不需要更換電池,目前大概只有鈦酸鋰電池做得到。事實上,中油台南前鋒站、花蓮光復站的儲能系統,已經使用鈦酸鋰電池進行測試。
中油加油站所需要的儲能電池,未來可能成為格斯電池芯的出海口,除此之外,中油更投入近11億元資金,擴大生產鈦酸鋰負極材料。呂國旭自信地說,中國目前對於電池業者的相關補助,並沒有涵蓋鈦酸鋰的區塊,這也讓中油認為有機會跟格斯一起合作,把鈦酸鋰出海口做得更大。未來,中油將跟著格斯擴廠的動作,逐步擴大鈦酸鋰負極材料的產能。
受益於成運汽車等業者的推波助瀾,行駛於市區的短程電動巴士,未來有機會成為鈦酸鋰電池的新出海口。

攻儲能領域 搶進電車應用

針對鈦酸鋰優異的安全性,工研院材化所陳金銘組長向本刊表示,一般鋰鐵或三元鋰做成的電池,充放電時,鋰會在負極材料裡面產生沉積現象,然後逐漸形成針狀結構的鋰枝晶,鋰枝晶就像人體長了骨刺一樣,會造成危害,鋰枝晶一旦穿破隔離膜就會造成短路、故障,甚至燃燒爆炸等危險。
陳金銘指出,鈦酸鋰儲能案場目前沒聽過有起火燃燒的狀況,故對鈦酸鋰最有利的主戰場可能是儲能領域。此外,相較於鋰鐵或三元鋰,鈦酸鋰快速充電的性能更優異,若產能更具經濟規模,未來在電動巴士、輕油電混合動力(MHEV)車的應用,也大有可為。
更新時間|2023.09.12 20:46 臺北時間

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