汽車行業的高階主管和分析師稱，固態電池有可能縮短充電時間，並可透過去除鋰離子電池所使用的易燃電解質溶液而使電池組變得更加安全。然而，固態電池技術仍然耗費巨大，而且在現實生活中也沒有相對可靠的應用實例，預計將需要花費多年時間才能解決應用障礙，把這項技術普及到大眾市場。

〈工業技術與資訊〉分散式能源崛起 -
透過「虛擬電廠」整合再生能源、儲能設備、備援電力等分散式能源，已成為能源管理新顯學（09/26/2021 鉅亨網新聞）

逐年攀升的尖峰負載，讓臺灣的能源使用規劃，成為各方焦點。跳脫興建更多電廠的思維，透過「虛擬電廠」，整合再生能源、儲能設備、備援電力等分散式能源，已成為能源管理新顯學。隨著再生能源占比逐步升高，為了解決供電間歇性的問題，能長時間儲存電力的「液流電池」也備受關注。

數 10 年來，臺灣傳統電力供應以大型電廠為主，想要解決尖峰用電問題，除了蓋電廠外，是否還有更省成本、更有效率的解方？

攤開臺灣的用電分布，若以 1 年 8,760 小時來看，臺灣每年用電最多的 200 個小時，對於電力系統產生的額外需求大約為 2GW，相當於年度用電尖峰的 5%，且大多集中在夏季。工研院綠能與環境研究所組長梁佩芳認為，若要持續蓋電廠，得先思考 2 個問題：一是電廠投資大、建廠時間久，還會面臨環保抗爭行動；二是只為了每年 200 小時的尖峰需求興建新電廠，似乎也不太符合投資效益。

其實除了大型電廠之外，民間也暗藏不少中小型的電力資源，像是散落在企業、工廠、住家裡的太陽能、風力、儲能設備、備援發電機、UPS 系統和電動車等。隨著供電挑戰愈來愈大，未來必須要更加靈活善用這些電力資源。「虛擬電廠」概念應運而生，「就是將分散式的中小型資源聚合起來，變成可靠的電力供應來源，就像一個可受控制的電廠。」

用戶代理人扮演關鍵角色

當傳統以大型機組為主的集中式電力系統，走向分散式電力系統後，原先單純做為電力的消費者，同時也轉為電力供給的產銷者。正因為聚集了各種不同類型的用戶參與，虛擬電廠有著更大的調度彈性，能在短時間內提供尖峰負載電力，也能為電力公司提供輔助服務。

相比過去台電控制大電廠，只要一個指令；當眾多小資源集結時，該如何有效管理就成了關鍵。這造就一個角色興起，也就是所謂的「聚合者」或「用戶代理人」（Aggregator），「他必須聚合用戶資源，就像一個統一窗口，去台電或電力市場報價，未來代理人會是新的商機。」

「虛擬電廠有很多不同機制，有些可以做出一桌菜，有些就是很專業的一道菜，不同公司的營運策略都不一樣。」梁佩芳表示，目前虛擬電廠在國際已有不少成功案例，以全球知名的德國公司 Next Kraftwerke 來說，旗下聚合超過 1 萬個用戶，裝置容量達 8GW 以上，並依據用戶特性，設計不同方案，有些投入電力交易市場，有些則投入輔助服務市場；特斯拉（Tesla）也在加州聚集旗下家用儲能設備 Powerwall 的用戶，向電力公司提供電網服務，當加州電力不夠時，便控制電池放電。

滿足五大條件 虛擬電廠商機可期

梁佩芳認為，虛擬電廠必須具備 5 項條件才能發揮其優勢。第一是 ICT 的基礎建設，為了讓代理人清楚掌握每個參與者的狀況，需要導入智慧電表等 ICT 應用，才能即時掌握數據。

第二是預測。代理人需了解電力系統狀況，進行負載預測，事先讓參與者知道未來幾天的用電趨勢，讓用戶有心理準備，提高用戶的參與意願，不至於突然收到斷線通知，措手不及。

第三是打造客製化方案。因應不同參與者的特性，客製化電力的供應狀態，而非所有人一體適用的規則，甚至是調整用戶的生產行為。比如台電大多在下午 1 點到 3 點的尖峰時間，要求降低用電，或許就能和工廠討論改變生產排程。

第四是對市場的了解。代理人需對市場敏銳，針對用戶屬性，細分成不同群體，參與市場上的不同計畫。台電現已要求，未來代理人參與電力市場，必須取得「合格排程者」（Qualified Scheduling Entity；QSE）的資格，代表代理人對市場有基本了解。

第五是決策技術。如何安排出最妥適的方法，讓參與者的成本降低，在電力市場獲得比較高的回報；同時也要有預先準備，當執行期間發生意外的話，如何啟動緊急機制，這些都需要依賴精密的排程決策。

雖然目前臺灣的虛擬電廠概念在仍在起步階段，代理人角色也仍舊偏少，但可以預期，台電的電力交易平台正式上線後，「臺灣的市場就會打開，未來參與電力市場服務會比以前更加自由、開放，只要聚合資源就能去交易，許多業者都在準備，商機可期。」

四大優勢 液流電池成儲能新星

在分散式能源系統中，再生能源和儲能設備不僅是其中的重要一環，兩者也有高度相關。隨著再生能源的占比逐漸增加，面對「看天吃飯」的間歇特性，更需要長時間的儲能設備，才能 24 小時供應綠電，而安全性更高、儲能時間又長的「液流電池」開始受到關注。

工研院綠能所組長張文昇指出，液流電池顧名思義「就是電池裡有液體流動」。液流電池包含 2 個大型的電解液桶槽，內含可儲存電力的活性物質，將電解液以管線輸送到中央元件，稱其為「電堆」。當需要充放電時，便透過泵浦將液體輸送至電堆，產生電子轉移，以此進行放電或儲電。根據電池種類不同，液流電池可使用多種不同金屬元素組成，目前最成熟的便是採用釩離子的液流電池系統。

比起傳統鋰電池，液流電池具備更多優勢。第一是安全，挑選電池首重安全考量，用水溶液安全性高，無爆炸跟自燃風險。第二是設計更有彈性，由於能量是儲存在液體裡，桶槽愈大，能提供的能量就愈多，根據不同應用情境，只要增加桶槽與電解液，儲存的能量與時間就能更多、更久。

第三是使用壽命長，深度充放電循環可超過 2 萬次，至少用 20 年沒問題，平均儲能成本攤提下來，在長時間儲存上比鋰電池更划算。第四活性物質在液體裡容易回收，即使電池長期使用後，裡頭的有價金屬也不耗損。

「液流電池屬於長跑型的選手，潛力上就是適合做連續長時間的放電和儲存，」張文昇說。這也是為什麼液流電池特別適合作為長時間儲能用途，面對間歇性的再生能源，可將綠電安全、穩定的儲存起來，扮演重要的調節角色。

由於能量是儲存在液體裡，桶槽愈大，能提供的能量就愈多，根據不同應用情境，只要增加桶槽與電解液，儲存的能量與時間就能更多、更久。

打造電堆 2 倍功率 創國際領先水準

早在 2008 年，工研院便意識到儲能會是未來電力系統的要角，率先進行小型的前瞻計畫，評估各種不同的儲能方法。直到 2017 年正式投入，在沙崙綠能科技示範場域打造液流電池系統。

張文昇指出，液流電池有幾個研發關鍵。第一也是最重要的，便是位於中央位置的電堆，「電池所有的功率跟充放電效率，都在那裡決定。」第二是電解液性質，由於活性物質儲存在液體裡，就像泡咖啡，水加太少，底部就會有很多顆粒沉澱，若能在相同體積中，溶解更多活性物質，就能儲存更多能量。第三是系統整合介面，如何讓液體流動的最好、耗電最低，牽涉到系統設計問題。

工研院在電堆上花最多心思，除了在結構設計面讓能源效率最大化，材料也經過最適化調整，比起市面上相同體積的電堆，工研院可輸出 2 倍以上的功率，居於國際領先水準。

應用範圍廣 積極導入產業

目前工研院已在沙崙打造一套 200 度電的儲能系統，近似於 2 萬顆手機電池的容量。未來沙崙場域希望可以達到電力自給自足達 50% 的程度，儲能系統能調節尖峰負載，也能支援夜間用電，甚至在停電時做為緊急備援電力。

工研院也將此套系統投入產業使用。工研院綠能所總監楊昌中指出，2019 年，工研院和中油攜手打造首座多元電力供應及儲能系統的智慧加油站「臺南前鋒路示範站」。因應未來的電車趨勢，中油率先啟動轉型，著手布建百分百使用再生能源的全綠能站體，提供加油站本身與電動機車充換電需求，其中的儲能系統便是採用安全性更高的釩液流電池。

今年 1 月，政府也通過「一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法」，俗稱「用電大戶」條款，規範契約容量 5,000kW 以上的用戶，必須在 5 年內設置契約容量 10% 的再生能源，而液流電池也很適合推展至工業區和住商大樓。

除了國內的產業化進度外，目前也有國際電池材料公司，委託工研院進行測試工作，顯示技術已被國際認可。工研院也積極將技術技轉給臺灣電池和儲能業者，「透過扶植臺灣有潛力的廠商，讓此技術做到電堆百分之百 MIT，」楊昌中說。在分散式能源和再生能源的發展下，工研院持續以扎實技術力，協助臺灣迎接能源新時代。

完整內容請見：
https://news.cnyes.com/news/id/4729870

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【隔離膜-保護電池不起火的關鍵】
時間：2021/7/19(一)
發文：NO.1281篇
大家好，我是LEO
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❖大勢所趨
全球逐步邁向綠能，從油電混合到純電動車，到全面禁售汽柴油車，到禁止汽柴油車上路，整個產業發生翻天覆地的變化，傳統車廠面臨存亡之戰，也必須改變，就算是超跑界的名駒，也得跟上世界潮流。
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義大利超跑品牌藍寶堅尼（Lamborghini）7月7日發表旗艦超跑「大牛」最終版，「Aventador LP780-4 Ultimae」全球限量600台，6.5升V12自然進氣引擎，最大馬力能來到780匹，能在2.8秒內從靜止加速至時速100公里，極速表現能飆到每小時355公里。
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這台車是許多男人心中的夢幻逸品，上市超過10年的大牛也正式走入歷史，即將開啟藍寶堅尼走向「電動化」的時代。就連美式肌肉車「道奇」，向來靠著高耗油與V8引擎霸氣圈粉，也宣布將打造超大馬力的純電汽車，預估2024年將上市，這就是趨勢。
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❖電動車的核心-電池
電池主要由三個元件組成，分別是電池芯、機殼與電源控制板。電池產業中最重要的電池是---鋰電池。以鋰金屬作為陽極活性材料的電池，高重量能量比、電壓平穩、壽命長、工作溫度範圍廣、低溫性能佳。
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鋰電池系統約佔電動車成本的 30~40%，當電動車快速發展需求量不斷擴張下，鋰電池需求仍處於供不應求的狀態。
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❖電池產業結構
上游---電池原材料廠商，包括電極、電解液、隔離膜、罐體等材料供應商，中游為電池芯，下游為電池模組廠商。
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電池芯---主要原材料包括電極（正極、負極）、隔離膜、電解液及罐體等四部分，約占全部製造成本的 60%以上，電極--約占26%、隔離膜--約占23%、電解液--約占15%，從這裡就知道商機最大、賺最多的就是---上游材料商。
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❖日韓廠商壟斷市場
目前全球電池芯主要的供應來源依然是日、韓廠商為主，國內要發展電池芯---大部分之原材料仍需仰賴進口，台灣只有罐體、導電碳以及少部分的電極材料與隔離膜由國內供應。
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❖隔離膜-保護電池的關鍵
在台灣幾乎沒看到有人探討隔離膜，LEO首先來跟大家分享，【電池隔離膜】---它是放在鋰離子電池的正、負極之間的一層膜，主要功能是防止正負極接觸造成電流短路，在鋰離子電池的性能與安全性上扮演著極為重要的角色。
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直接影響電動汽車鋰電池安全性和性能的重要材料，約占電池生產成本的20-25％間，電池隔離膜損壞就被認為可能是「電動車起火」的原因之一，由此可知，經過安全認證的隔離膜相當重要的。
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從隔膜生產分類看，有「乾」、「濕」兩種工藝，分為乾式隔膜和濕式隔膜兩類。採用「濕式生產」工藝生產出來的鋰電池隔膜具有較高的孔隙率和良好的透氣性， 滿足動力電池大電流充放的要求。高階電池大多使用濕式隔膜，隨著動力電池對能量密度要求的提升，濕式隔膜的滲透率將逐漸提升。
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❖隔離膜-領導廠商
恩捷股份(002812)-截至2020年底，在上海、珠海、江西、無錫、蘇州五大基地共有46條濕式隔膜產線，產能達到33億平方米，產能規模位居全球第一，2021年仍持續在江西、無錫、匈牙利、重慶，進一步擴大產能，為什麼呢？很簡單，產能供不應求，另外一個原因就是將生產基地與下游客戶綁在一起，穩定客戶關係直接供貨。
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恩捷股份(002812)，截至2021/7/16收盤價245.7CNY，市值高達2190億，年初至今上漲58%，最近六個月上漲88%，最近一年上漲232%，最近五年上漲2379%，由此可知捷恩股份真的是賺翻了！
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韓國SK IE Technology 去年秋季才剛宣佈將興建年產能3.4億平方公尺的第二座工廠，預計2023年第一季度完工。今年3月26日的董事會上再次決定加碼投資約1.13兆韓元，在波蘭Dąbrowa Górnicza投資第3和第4座鋰電池隔離膜生產工廠，年產能均為4.3億平方公尺，預定於2023年底和2024年第二季度投產，4座工廠投產後，合計將可能生產15.4億平方公尺的電池隔離膜。
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❖隔離膜-台灣明基材(8215)
明基材料(8215.TT) 前身為達信科技，1998年成立，曾經是全球前五大偏光板供應商之一，為友達集團旗下子公司，主要供應友達偏光板。
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原生產光碟片，轉型為偏光板製造廠商，隨著產業趨勢轉變—開始逐漸轉型佈局醫療相關產品及先進電子材料。其中，先進電子材料抓住電動車產業大趨勢—就是鋰電池隔離膜。
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本業偏光板方面，第 3 季訂單維持高檔，產能從去年至今都維持滿載，將持續進行產線去瓶頸，預期本季供需仍吃緊，待下半年產業有一條新產線開出，供需才可望恢復平衡。
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電池隔離膜去年第四季成功打入日系車廠後，出貨持續成長，又獲得第2家日本客戶認證中，看好電動車市場帶動電池商機，除日本市場外，中國電動大巴使用電池隔離膜需求也是未來重要目標，目前正評估擴充電池隔離膜產線。
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這個產業台灣雖然落後，我們從最近全球一哥捷恩股份與南韓SK IE大動作暴力擴產，可得知未來的商機相當驚人，股價表現也在短期內大漲5成甚至一倍，這一波商機台灣也不能落後，後續最新的動態更新，請持續追蹤-股民當家群組。
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天佑台灣，疫情早日結束❤️

🔋我不時會看到「手機電池因使用不當而燃燒或爆炸」這類令人膽戰心驚的新聞 😨😨😨
雖然每則新聞都有其背後原因，但是也不禁讓人思考「該如何讓這些我們每天都會使用到的電池更加安全？」

🔋要探討電池的安全性就要從電池的結構與材料來著眼。如常用於手機、筆電、平板的電池多採用「鋰電池」的安全性關鍵就是中間的「有機電解質溶劑」。這個「有機電解質溶劑」當中以易燃的「酯類」最多。當電池因為任何原因短路時，電池內的高能量會在短時間以「熱」的形式釋放出來，而「高溫」便會點燃這些做為溶劑的酯類，進而引發爆炸的可能性！！

🔋工研院在經濟部技術處「科技專案」的支持之下研發出「高能量及高安全樹脂固態電池」，它主要以高離子導電樹脂（NAEPE）材料取代易燃的電解液，更神奇的是「NAEPE在常溫下就可固化」！這個神奇特性還能帶來什麼好處？讓珊蒂帶你去工研院一探究竟！GO！～～

#手機鋰電池能否更安全?
#高能量高安全NAEPE樹脂固態電池
#2020全球科技研發獎