揭開一個關鍵性能源產業 — 國內鋰電池產業發展分析

由於電子、資訊及通訊等3C產品均朝向無線化、可攜帶化方向發展，應用於各種產品的各項高性能元件也往「輕、薄、短、小」的目標邁進，因此對於體積小、重量輕、能量密度高的二次電池需求相當迫切。在防止鎘污染的環保訴求下，鎳鎘電池慢慢被取代已成趨勢。鎳氫電池雖無環保問題，但是能量密度低，高溫特性差及少許記憶效應等缺點，在3C產品應用上，已逐漸被鋰離子電池所取代。二次鋰電池具有工作電壓高 (3.7 Volt)、能量密度大(175 Wh/Kg)、重量輕、壽命長及環保性佳等優點，目前已大量應用於可攜式電子產品上；包括筆記型電腦、個人數位助理(PDA)、行動電話、攝錄影機、數位相機、迷你光碟機、掌上型終端機及攜帶式遊戲機等等應用，其中以筆記型電腦占25%，行動電話占58%為最大應用產品。台灣3C產品產業蓬勃發展，不但筆記型電腦生產量居世界之冠，在全世界佔有率已超過60%，成長率約為35%-40%左右，在行動電話、PDA及數位相機等可攜式電子產品上，均居世界重要生產國之地位。預估國內筆記型電腦於2004年對於鋰電池的年需求量為3億顆，需求值達267億元;而行動電話對於鋰電池的年需求量則預計將高達1億150萬顆，需求值達103.5億元。因此國內3C產品對鋰電池的需求值將高達300億台幣以上。鋰電池在未來更可作為電動工具、電動自行車、電動機車及電動車之動力來源。未來結合電腦、PDA、行動電話等功能的行動資訊與通訊終端產品除了強調產品的「無線化」、「可攜帶化」外，更進一步朝「多功能化」的方向發展。因此作為行動電話或可攜式資訊家電(Mobile IA)產品電源供應的二次鋰電池的需求更為迫切。

電池產業特性與發展

電池產業特性主要包括產業技術創新較緩慢、產品生命週期長、需多項關鍵技術整合與生產技術經驗累積及週邊產業依賴度高。

鎳鎘電池在1984年被導入市場，因價格便宜、安全性佳、快速充放電力強等優點，被廣泛使用於市場。但鎘污染嚴重、又有記憶效應，已慢慢被其他電池取代。鎳氫電池在1991年導入市場，較鎳鎘電池之電容量高、記憶效應小、不會產生環境污染，且工作電壓與鎳鎘電池相同，已經大量取代鎳鎘電池市場。然而鎳氫電池的工作電壓、能量密度、高溫特性及些許記憶效應等性能，遠比二次鋰電池差，使得1992年才導入市場的鋰離子電池，目前已大量取代鎳氫電池在多項電子產品上廣泛使用，成為未來小型二次電池的主流。由於二次鋰電池是3C產品朝向無線化、可攜帶化發展的關鍵性零組件，因此台灣目前有多家業者投入二次鋰電池的生產。

未來台灣業者是否能夠與國際電池大廠一較高下，上游關鍵材料、零組件及設備的建立是不可缺少的。唯有在國內建構完整的鋰電池上游產業(材料、設備、零組件)，配合政府推動的鋰電池基礎環境建構(包括鋰電池國家標準及安全測試驗證中心)，並且在台灣形成一個完整的電能產業聚落，才能與世界鋰電池領導業者競爭。

配合國內筆記型電腦、行動電話及數位相機等產業的高度成長，將促使國內3C產品產業邁向全方位發展的新紀元。目前國內鋰電池的供應，主要仍掌握在日本大廠的手中，而韓國與大陸則分別來分食國內鋰電池的需求市場。國內每年300億以上的需求值是一個很大的市場。未來工研院材料所在經濟部技術處之科技專案計畫支持下，將開發下世代高容量奈米結構電極材料、高導電度電解質材料與薄型可撓式高分子電池技術，並技術移轉國內廠商；同時也將組成共同研發聯盟，達到國內資源的最佳運用，以加速國內鋰電池產業之新技術及新產品的開發。另一方面，也配合經濟部工業局所推動的電池工業發展計畫，來協助國內電池工業發展策略的擬定外，並幫助高性能電池國家標準及安全測試驗證環境的建立，同時進行電池「上、中、下」游產業垂直整合發展，讓國內鋰電池產品能夠與日本、韓國之鋰電池競爭，並且達到世界級的品質水準，來開創國內儲能產業的新局面。

(資料來源:工研院材化所)