電池產業產值衝3兆 從上游正極、負極、電解液與隔離膜 到中游電池芯、下游模組

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【馮欣仁╱先探2083期】

二○一九年諾貝爾化學獎得主為鋰電池發明者之一的約翰.古迪納夫(John Goodenough),在獲獎致詞上表示:「鋰電池已徹底改變了我們的生活,從手機到筆電和電動車,鋰電池無處不在。」由於鋰電池具備能量密度高、循環壽命長、無記憶效應等優點,故已廣泛應用在手機、筆電、平板等消費性電子產品。近年來在節能減碳的趨勢下,許多國家積極推動再生能源與電動車,因而帶動全球電動車市場蓬勃發展,鋰電池價格也因規模化生產而逐步下降,使得鋰電池在價格、技術、應用特性上可以與其他電池技術競爭。鋰電池現在已經不僅應用於消費性電子產品與電動車,在儲能系統與電動工具也有一定採用比例。據市場調機構Adroit Market Research預測,到二○二五年全球鋰電池市場規模估計將超過一千億美元。

儲能商機潛力無窮

鋰離子電池受惠性價比不斷提升,由過往3C範圍延伸至非IT應用,模組電芯數量由十顆圓柱以下跳升至電動腳踏車的近五○顆,提高電池管理複雜度亦提升相關業者供應鏈價值;在新領域應用方面,例如:雲端資料中心備用電源,未來由鋰電分散式逐步取代傳統集中式鉛酸電池的可能性亦將逐步實現。根據TrendForce綠能研究(EnergyTrend)統計,鉛酸電池仍舊是目前資料中心備用電池的大宗,但鋰電池具備使用壽命長、充放電速度快及體積小等優勢,未來有望逐步取代鉛酸電池。二○一九年鋰電池在資料中心備用電池的占比達十二%,預估今年將成長至十六%。此外,隨著近年來鋰電池成本逐年下降,電池儲能系統將愈來愈炙手可熱,電動車龍頭特斯拉將再次打造世界級超大電池儲能廠,其規模是二○一七年在南澳洲一二九MWh電池儲能廠的十倍以上,預計容量達一GWh以上的電池廠會在今年底完工。

國內工業電腦廠廣錠(6441)去年底宣布攜手美儲能系統開發廠普威及日本村田製作所,三方共同搶攻能源儲存系統(Energy Storage System)。從儲能方案設計開發、電池芯、電池模組供應,到設備組裝及監控軟體一條龍合作,三方將利用彼此的優勢以能在儲能市場中占有一席之地,結合台灣製造優勢、日本電芯技術與美國龐大市場。其中,廣錠將負責普威儲能系統設備OEM業務,今年首季進入量產,逐季貢獻業績。

掌握電池四大關鍵材料

不論是動力電池或非動力電池,基本上,鋰電池具備四大關鍵材料—正極、負極、電解液與隔離膜。其中,正極材料不僅作為電極材料參與電池中的電化學反應,並且是電池中鋰離子的主要來源,其活性與鋰離子分布等指標是影響鋰電池性能表現的最大關鍵。因此,在正極材料的選用必須考量能量密度、功率密度、適用電壓、與電解液之間的安定性、可逆的電化學反應等條件。

目前生產正極材料的廠商,日本主要是日亞化、日本電工(5563.JP)、住友金屬礦山(5713.JP)、戶田工業(4100.JP)等,其中,日亞化與住友金屬礦山主要客戶即是Tesla電池供應商Panasonic。台灣則是有康普(4739)、美琪瑪(4721)、立凱KY(5227)、長園科(8038)、台塑鋰鐵材料科技、中橡(2104)轉投資能元科技、尚化(4738)等。