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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

361期2022年4月號

出版日期:2022/04/15

正方形 Icon 編者的話 Editor's Note

鋰電池價值鏈 淨零新藍海

撰文/許淑珮

政府日前公布我國「2050淨零碳排路徑」,零碳能源與運輸電氣化分別扮演能源轉型與產業轉型要角。現階段風/光能源仍受限其間歇特性,特別需要儲能來提升電網韌性,而運輸電氣化的關鍵更在於儲能系統。其中,鋰電池以高能量密度、操作電壓高、耐受溫度範圍大、壽命長等優勢,可望在淨零時代延續優勢。

鋰離子電池商業化迄今30年,隨著性能不斷精進,現已是3C產品不可或缺的儲能設備。雖然鋰電池在性能和應用上已在持續進化,但面對零碳能源與電動車發展趨勢,仍出現許多挑戰。像是使用壽命,會隨著充放電次數增加而下滑;鋰電池的液態電解液,有易揮發、低閃點的特性,在高能量密度下易生安全問題;鋰電池的毒性雖小於鉛酸電池,但若沒有落實回收,仍有汙染環境的疑慮;電池中的鋰、鈷、鎳等金屬,在可預見的未來需求大增,加上地緣政治下的戰略物資價格飆升等問題,在在顯示,完善的鋰電池循環技術與掌握關鍵原料的能力,已成為攸關國家競爭力的課題。

本期封面故事「鋰電池的前世今生」,從鋰電池的發展歷程談起,介紹最受矚目的下世代固態鋰電池技術,以及正在崛起中的鋰電池回收處理商機;進一步剖析臺灣如何在鋰電池從生產製造到再生循環的價值鏈中,挖掘適合切入點,於全球鋰電池市場中找到新藍海。

在固態電池的研發上,工研院榮獲2020年全球百大科技研發獎的「高能量及高安全樹脂固態電池」技術,讓電解液在常溫狀態下即可固化,幫助鋰電池擁有更好的導電度、循環壽命以及穩定性;在鋰電池處理再生技術上,工研院也開發出兼具經濟效益與環保永續精神的提純技術,從廢棄的鋰電池黑粉中提出純度更高的硫酸鈷、氧化鈷等高值化合物,降低我國對原物料進口的依賴,以及廢棄鋰電池對環境的衝擊。

地緣政治改變各國看待天然資源與科技研發的態度,氣候變遷的壓力與「2050淨零碳排」的時刻表正在倒數,鋰電池乃至儲能技術不僅攸關產業前景,更肩負國家安全與戰略意義。工研院將持續投入鋰電池相關研發能量,為儲能產業打造下世代競爭力,更為國家厚植永續發展實力。

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