【產業趨勢】儲能電池新秀崛起 台廠攜手國際大廠卡位釩液流
全球再生能源發電量不斷提高,讓儲能需求也跟著攀升。本刊調查,儲能系統目前普遍使用的鋰電池爆炸意外頻傳,讓沉寂多年的釩液流電池技術,憑著高安全、壽命長、100%可回收等優勢,重新獲得國際儲能業者青睞,重磅回歸。看準相關商機,台廠正積極卡位,包括虹京金屬研發的釩電池電解液已打入日本住友電工供應鏈,永彰旗下的永雋也與美商Invinity組隊進軍海外;此外,上品、律勝則切入電池用隔離膜,期能分食市場大餅。
6月下旬,位於南韓京畿道華城市一家工廠,突然無預警冒出火光,短短40多秒,大火便吞沒整座廠房,造成23名員工罹難;事後調查發現,火勢之所以如此迅速發展,與2樓置放多達3.5萬個鋰電池有關。不僅如此,從2017年至今,在韓國儲能場所的鋰電池爆炸事故,已經多達42起,數字相當驚人。
本刊調查,為開發更安全的儲能電池,韓國釩液流電池(以下簡稱釩電池)大廠H2高層,9月底低調來台,參訪工研院位於台南的沙崙綠能科技示範場域,雙方進行合作討論。「H2是一家成立9年的釩電池廠,他們過來,只是先認識啦。」採訪這一天,工研院綠能與環境研究所經理鄧禮濤博士中性地回應本刊H2來訪一事,話鋒一轉又說:「這代表安全性高的釩電池最近真的轉熱(受到關注)。」
安全壽命常 環保可回收
「釩離子是水性電解質,試想,若桶槽裡的電解液都是水,放火燒也燒不起來,當然安全。」談起釩電池特性,永雋科技總經理曾慶文向本刊說明其最大優點。
「釩電池的正負極都是釩,只是價數(分子中某一原子與周圍原子形成之化學鍵數目)不同,所以充放過程不會造成釩離子損耗,同樣充放3千次,鋰電池容量會大幅降解至原本的5、6成,但釩電池仍可維持98至100%,20年也不需汰換。」曾慶文說。
「釩電池的電解液,正負極單獨存放在兩座桶槽,因兩邊都是釩離子,充放電過程即使交叉滲透,也不會汙染,壽命到期後,電解液可以回注到新電池,非常環保。」鄧禮濤點出釩電池可回收、更環保的優點。
其實,釩電池並非橫空出世。曾慶文指出,釩電池早在1988年便問世,最風光時期,全球投入廠商多達百家,全球最大的住友電工曾經有1、200人的團隊規模,但因為市場萎縮,一度縮減到幾十人,慘澹經營。「好東西也要有對的時機!近年,各國大力推動儲能設施,但卻屢傳電池起火爆炸事件,因為安全議題,蹲了幾十年的釩電池,終於得以重出江湖。」曾慶文興奮地說。
同樣在開發釩電池的虹京金屬總經理王耀昇向本刊表示,中國房市不佳,導致釩鋼需求下降,釩價大幅下跌,掌握全球釩礦6成的中國廠商轉而進軍釩電池儲能案場,材料成本下降成了另一股推力。
曾慶文表示,全球釩電池廠商經歷幾波整併後,目前,以住友、美商Invinity為兩大指標,兩家業者於疫情後,在歐、美、澳等大型儲能市場攻城掠地。
本刊調查,看好釩電池的儲能應用,台廠正透過與國際大廠結盟等方式,陸續在電解液、隔離膜、電堆、電池組裝展開布局。鄧禮濤告訴本刊,工研院投入釩電池超過十年,今年5月,正式與台灣第一家生產釩電池電解液的虹京金屬以及新中能源、神盾能源3家簽署合作協議,希望推動在地供應鏈。
獲日商認證 虹京攻海外
其中,電解液占釩電池成本高達近四成,而虹京是目前台灣唯一通過日本住友電工認證的電解液供應商,成果不俗。「釩電池的電解液除可從釩礦提取,石化煉油過程的廢棄觸媒,也有近10%的釩離子可提煉,我們就是藉此產出台灣100%自主的電解液。」王耀昇自豪地說。
王耀昇表示,虹京成立已32年,除回收釩,也提供鉬、鎳等金屬回收料的提煉。10年前,因一場國際釩電池研討會,接觸到日本住友集團,因此造就公司從工業級的釩片、釩鐵,往更高附加價值的釩電池發展。
「相較於工業應用,電池電解液的釩,純化度要求非常的高。」王耀昇坦言,儲能之路不好走,光送樣,就被住友退件過無數次,後來,派人跟著住友電工學,經過3年才改善電解液的品質,順利通過認證,方能與工研院合組成台灣隊。
正因取得住友認證,虹京在海外市場已經有斬獲,拿下歐洲的全釩電池廠商及研究單位測試性訂單;為此,「屏東廠已預留3千坪土地做為擴產之用,因應歐洲客戶所需的產能。」王耀昇進一步透露。
與美商結盟 永雋拿代理
搭上產業巨人肩膀走向國際的,還有上櫃機電業者永彰科技與博能科技於2022年合資成立的永雋科技。永雋總經理曾慶文在博能時期,先後拿下家樂福、尚順育樂、聯新醫院等儲能合作案。「我們不只取得鋰電池一哥松下(Panasonic)儲能系統的獨家銷售;去年還取得外商Invinity釩液流電池的獨家代理。」曾慶文說。
曾慶文指出,釩電池並非要完全取代鋰電池。「儲能有分功率型跟能量型,因應不同的使用、需求特性,前者適合鋰電池,後者適合釩電池,高度互補,反而可以一起並肩起舞、發揮更大彈性。」他說。
談到與Invinity合作,曾慶文表示,Invinity是2020年英國redT Energy與美國Avalon Battery合併所組成,擁有超過15年的資歷,永雋5年多前開始與Invinity洽談合作,皇天不負苦心人,終於促成這段強強聯手的姻緣。「永雋不只拿下代理,還取得技術授權,將可在東南亞等其他國家銷售生產Invinity釩液流電池產品,其中包含原廠核心的關鍵核心組件—電堆。」曾慶文說。
「我們的目標就是打國際盃!」曾慶文霸氣地說,授權合約才簽不久,因美中貿易戰分散風險考量,鄰近國家就有人找上門,開啟插旗亞洲市場的契機。
除搭配再生能源建置儲能場域,資料中心、半導體、石化業、國防軍用等重視安全性場域,也是專家看好的釩電池應用,「這些地方若電池失火造成損失,不是開玩笑的。」曾慶文說,比拚安全跟長效(深度充放電),加上可回收符合ESG特性,釩電池絕對能占上風。
一位電池專家分析,釩電池在儲能系統滲透率尚不到1%,目前市場規模僅數億美元;然而,隨著美日中等大廠商加速布局,釩電池正上演「麻雀變鳳凰」,中長期滲透率有機會上看30%。
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