電動(dòng)車鋰電池二次應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)商機(jī)即將爆發(fā)。在相關(guān)業(yè)者推動(dòng)下，電動(dòng)車鋰電池回收再利用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的已有基本的商業(yè)模式，包含重制鋰電池帶來(lái)的替代效應(yīng)模式、電動(dòng)車電池租賃和系統(tǒng)能源服務(wù)模式等，有望推助電動(dòng)車鋰電池儲(chǔ)能商機(jī)成形。
值得關(guān)注的是，在鋰電池儲(chǔ)能市場(chǎng)的帶動(dòng)下，鋰鐵電池挾其高能量密度、高電壓和低自放電率等優(yōu)勢(shì)，在鋰鈷(LiCoO2)、鋰錳(LiMn2O4)、三元( LiCoNi1-XO2)系電池中脫穎而出，可望逐漸取代鉛酸電池，成為主流的儲(chǔ)能應(yīng)用電池。
商業(yè)模式漸成形鋰電池儲(chǔ)能前景看好
圖1 拓墣產(chǎn)業(yè)研究所產(chǎn)業(yè)顧問(wèn)中心研究經(jīng)理李永健表示，電動(dòng)車二次鋰電池儲(chǔ)能市場(chǎng)成形，將為電動(dòng)車市場(chǎng)添利多。
拓墣產(chǎn)業(yè)研究所產(chǎn)業(yè)顧問(wèn)中心研究經(jīng)理李永健(圖1)表示，由于鋰電池容量(State of charge, SOC)剩余80%時(shí)，便無(wú)法再為電動(dòng)車供應(yīng)電力，然而，電動(dòng)車鋰電池容量剩下40?8??0%時(shí)，仍具有高度儲(chǔ)能價(jià)值，可于每次充電后，再供給一般家庭使用，并具有約2天之久的用電量，因而成為儲(chǔ)能市場(chǎng)的新商機(jī)。
李永健預(yù)估，2013年全球電動(dòng)車二次鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)需求量，將從去年的204毫瓦/時(shí)(mW/h)大幅成長(zhǎng)至1,520mW/h，而全球儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)值將從約新臺(tái)幣85億元飆升至約524億元，市場(chǎng)商機(jī)成長(zhǎng)可期。
據(jù)了解，重制鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的商業(yè)模式之一，便是替代效應(yīng)模式，以日本4R Energy的商業(yè)模式來(lái)看，藉由大型動(dòng)力鋰電池回收重制應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)，與全新鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格相較，具有大幅差異而產(chǎn)生替代效應(yīng)。
另一方面，儲(chǔ)能系統(tǒng)可透過(guò)社區(qū)、企業(yè)用自立型微電網(wǎng)，對(duì)個(gè)人家庭、大樓和社區(qū)供電;也由于采用再生能源發(fā)電，可紓解新的輸配電線路及新電廠的投資壓力，進(jìn)而能降低電網(wǎng)投資成本。不僅如此，二次鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)還可針對(duì)微電網(wǎng)的分散式發(fā)電系統(tǒng)，預(yù)先規(guī)畫(huà)好發(fā)電電量，使儲(chǔ)能系統(tǒng)配合特定時(shí)間供電;尤其對(duì)尖峰用電時(shí)期的電力支援，可提升整體電力管理機(jī)制的效益，進(jìn)一步降低高峰期供電成本。
值得注意的是，日產(chǎn)汽車(Nissan)和住友集團(tuán)(Sumitomo Group)各占股51%和49%的4R Energy公司，正從事電動(dòng)車廢棄電池的再利用與相關(guān)業(yè)務(wù)推展，可望為二次鋰電池儲(chǔ)能市場(chǎng)注入活水。
事實(shí)上，美國(guó)圣地牙哥國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(SNL)于2002年，便已建立電動(dòng)車二次鋰電池應(yīng)用的概念，但現(xiàn)今相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和實(shí)施辦法仍停留在學(xué)術(shù)研究階段。李永健不諱言，電動(dòng)車鋰電池的造價(jià)昂貴，使得消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車接受度不高，導(dǎo)致電動(dòng)車目前仍然不夠普及。
不過(guò)，電動(dòng)車市當(dāng)前的困境，可望借助電動(dòng)車鋰電池租賃模式來(lái)解決。李永健分析，透過(guò)電動(dòng)車鋰電池租賃方式，可降低消費(fèi)者一次購(gòu)買電動(dòng)車的成本，能增進(jìn)購(gòu)買意愿;當(dāng)電動(dòng)車數(shù)量增加后，亦能擴(kuò)展電動(dòng)車二次鋰電池回收來(lái)源，可望一次帶動(dòng)兩種產(chǎn)業(yè)熱潮。
挾高轉(zhuǎn)換效率鋰鐵電池取代鉛酸電池
另一方面，鋰電池儲(chǔ)能應(yīng)用的發(fā)展，亦使鋰鐵電池的角色日益提升。鋰鐵電池挾高轉(zhuǎn)換效率、高循環(huán)壽命等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已獲夏普(Sharp)和有量等廠商于多種家用/商用儲(chǔ)能設(shè)備采用，可望擴(kuò)大鋰鐵電池的應(yīng)用范疇。
圖2 尚志精密鋰電池事業(yè)處副處長(zhǎng)柯維馨指出，鋰鐵電池具有高轉(zhuǎn)換效率、高能量密度、高電壓和低自放電率，可望逐漸取代鉛酸電池。
尚志精密鋰電池事業(yè)處副處長(zhǎng)柯維馨(圖2)表示，鋰鐵電池的能量效率為95%，循環(huán)壽命大于??兩千次，較鉛酸電池的60%效率、四百次使用次數(shù)勝過(guò)許多，并具有高能量密度、高電壓和低自放電率等優(yōu)勢(shì)，將能逐漸取代鉛酸電池。
據(jù)了解，夏普和有量的儲(chǔ)能系統(tǒng)目前采用的鋰鐵電池和粉材均由臺(tái)灣制造。其中有量原以使用鋰錳電池為主，但由于鋰鐵電池循環(huán)壽命較長(zhǎng)，可于快速充電、放電下使用，適合大功率放電的儲(chǔ)能系統(tǒng)使用，因此該公司逐漸改用鋰鐵電池開(kāi)發(fā)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
柯維馨指出，使用精化鋰鐵粉材做的鋰鐵電池，較鉛酸電池、鎳氫電池充電時(shí)間更短、重量更輕，并可提升電容量和功率，尤其適用于電動(dòng)車的啟動(dòng)電池上，應(yīng)用范圍涵蓋電動(dòng)代步車、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車、電動(dòng)清洗車、電動(dòng)摩托車和電動(dòng)船，能讓使用時(shí)間拉長(zhǎng)、更具爬坡能力。
不僅如此，鋰鐵電池還可用于再生能源儲(chǔ)能系統(tǒng)，如風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能系統(tǒng)，具有風(fēng)力強(qiáng)度越強(qiáng)發(fā)電電流越多，以及日照強(qiáng)度越強(qiáng)充電電流越大等特點(diǎn)，可提供大電流充放電能力。
此外，鋰鐵電池亦可用于小型儲(chǔ)能裝置，如緊急急救箱、露營(yíng)用行動(dòng)電源，以及攤車用行動(dòng)電源等，可提供四至六小時(shí)的直流電力。
