電池產業在整個產業鏈都扮演著關鍵角色,因為一顆電池的安全,從材料、電池芯再到外殼都格外重要,而且環環相扣,不過台灣在上游材料較為缺乏,目前也正積極地拓展資源,而在既有的中下游部分,要在市場上站穩腳步,則要做出差異性,不論在電池芯或是電池殼,也不約而同往更安全更輕量的方向前進。
第一站正極混漿站,先進行混漿,鋰三元鋰鐵等主材料,以及導電材黏著劑溶劑,依序注入桶槽混合,和負極混漿站做區隔,但製程和時序幾乎同步。
來到第二站塗佈機,供漿桶將材料送至穩定供料系統中,均勻地將薄薄的漿料擠出,塗抹在鋁箔上,這正在製作正極的材料,而負極則是銅箔,工作人員仔細監看,電腦中輸出的寬度和厚度,是否符合標準,而電池芯製程最怕的就是水,因此全程必須在乾燥環境中完成,才能穩固活性,接著還會進入兩次烘箱進行乾燥。
一包包組裝完的電池芯,隨著輸送帶的移動,進入下個環節,工作人員將電池芯堆疊成一落。
鋰高分子電池廠設備開發部副總賴德銓:「好那我們現在進來的這一間,是我們的充放電機的車間,然後我們到這邊的話對不對,是這是一個充放電機,活化車是放160顆電池,我們推進去之後會啟動機台之後,夾具會把正負極夾住之後,對它做一個充放電的測試,在應用的時候會進行就是容量的匹配,跟阻抗的匹配,甚至就是在電壓上的匹配,這樣的話我們在後續在電池包,在運用組裝的時候對不對,會更方便更能夠發揮它的功能。」
而在這一站可說是,電池中游製造的最後關卡。
鋰電池科技公司總經理李誌誠:「大家都很清楚在2030年之後,實際上全球應該是在載具電動化,這樣的里程碑來說,我們也一定要抓緊在目前這樣的一個機遇,所以我們在有量就為什麼,就會有這樣的一個泰國南下的一個政策,因為包括在泰國來說的話,大家都清楚它是亞洲的底特律。」
要站穩腳步,最重要的就是要有穩定的出海口,成立23年的電池科技廠,2017年吸引市值超過2500億台幣的,泰國能源集團投資,也成功將電池應用在汽車船以及火車上,而台灣仍然是技術母廠。
汽車工業公司發言人白秉諺:「原本的引擎換成了電池,那我們可以來承接的,是不是可以就來開發這個電池殼的產品,所以大概在20162017年的時候,我們就有開始佈局,看到的這個樣品是我們在2019年,就供貨給汽車廠牌的電池殼,那這個產品是它由三千噸的熱壓機,然後一體成形。」
白色電池包的上殼,正是創立30年的汽車零組件大廠,投入電動載具市場的第一步,而他們瞄準的是耕耘已久的中國大陸,因為在當地每四輛車中,就有一輛是採用他們的零組件。
記者謝丹慈:「一輛純電動車的成本,組成電池佔了約40%,內飾16%底盤則是15%,而再來還有汽車電子,另外電機電控還有車身則都不及10%,因此可以看得出來,電池在整個電動車的成本上面,看起來非常高。」
電池產業鏈中材料屬於上游,但目前幾乎都握在日本和韓國的手中。
工研院電池與應用研究部分析師王星淳:「輔料當中的集流體裡面的一個銅箔,其中有一家它的銅箔廠商,它的提供的供應量,是大概佔全球的在前三名左右,那可以看得出來說我們,我們台灣的材料的供應體系,還是有它的一個供應的競爭力。」
雖然台灣在正負極材料上,積極開發但始終是比日本韓國晚起步,再加上中國大陸政府投入大量資源,開發電動市場,台灣要在電池產業上佔有一席之地,勢必要拿出真本事。
鋰高分子電池廠總經理李誌誠:「液態到半固態,事實上這個主要也是亮點之一的,就是把安全性更加提高,事實上為什麼有很多業界的人士說,固態會是最安全的,事實上我想這會是間接性的一個做法,事實上我們已具備了,這樣的一個量產(能力)。」
電池的製造從前中後端,始終脫離不了兩個字安全,尤其鋰電池因為內含液態電解質,在高溫下可能有熱失控的問題,為了解決多年來的痛點,兼備安全性與高性能的半固態電池,也就此誕生,這更是近幾年來各業者積極拚搏的目標。
汽車工業公司發言人白秉諺:「(電池殼)下殼的部分是鋁合金,鋁合金它其實比一般的鋼,就減輕了大概40%,那你上殼體的話其實選用的材料就很多,複合材料就有很多種,現在可能在討論的方向就是,看怎麼把碳纖維用參比的方式,混在複合材料裡面,讓我們的產品能夠保有這些,碳纖維它的特性在。」
輕量又兼顧安全的電池殼,固然是電池重要的一環,因為電池的安全性,從材料電池芯再到外殼缺一不可。
工研院電池與應用研究部分析師王星淳:「再針對安全性再針對能量的提高的,一些努力的情況下,已經有到達它的瓶頸,所以再往上的這些材料的供應,就會越變越來越重要,也因此很多的電芯廠商不管是中下游,或是終端廠商們會逐漸往上游,甚至到材料廠商,它們一起做一些合作上面的一些協議,來進一步的去完成它們,或是去完整它們的供應鏈狀況。」
台灣再鋰電池產業發展多年,累積相當技術能力與製造經驗,2023年3月由科技廠能源廠,以及學者研究單位,所組成的台灣鋰電池資源產業協會,也正式成立,要攜手面對飛快成長的電動市場,反思台灣在國際間的供應鏈體系,究竟又能扮演什麼角色。
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