在全球主要國家的大力推動下,電動車可望成為未來汽車的主流,然而,若要達成以電動車取代燃油車的目標,最重要的關鍵技術是開發高能量/高安全性動力鋰電池。

電動車動力電池安全期限至少10年,其鋰電池技術研發成敗的關鍵在於:安全性、提高電池能量及縮短充電時間。工研院分別從安全及高能量密度技術著手,STOBA技術獨步全球,在與日本亞太三井合作推廣後,已變成全球高能量密度/高安全電池重要關鍵技術,目前也開發完成鈦氧鋰負極材料與電池技術,將可讓動力電池快速充電、僅需約5分鐘就能充飽,非常適合電動車輛使用,包括電動自行車、汽車起停、微混油電車與快充電動巴士,尤其歐盟的環保法規已規定,未來燃油汽車須搭載起停功能。

下世代能量遠高於傳統鋰電池的固態電池,具有更安全的固態電解質與鋰電池3倍以上能量密度的優勢,工研院正積極投入開發中,預估在2020年至2025年間,將成為電子產品與電動車輛的領導性電池產品,台灣更保有技術的相對優勢。

固態電池由於使用無機固態電解質,因此不會有如鋰電池的燃燒現象,由於固態電池不僅安全性佳且不需要使用昂貴的隔離膜,又可使用高容量的鋰合金負極及高電壓正極,不但材料成本可降低,且電池能量密度是目前鋰電池的3倍。另一方面,搭配固態電解質材料的固態電池較傳統液態鋰電池安全,其形狀更具可塑性,將是未來穿戴式電子產品與電動車輛的應用電源。

在可見的未來,如何維持、整合、強化台灣既有優勢,進一步尋求技術創新、突破與應用,並布局國際市場,當是台灣產、官、學、研各界共同責任與挑戰。(作者為工研院材料化工研究所所長彭裕民)

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