08:00~09:00
旋律輕輕唱
主持人: 謝美芳
2017/07/14
12:31
工研院材化所主任 吳弘俊:50%的努力,50%的運氣,以及整個團隊的耐心,才能收割成果。
電動車最關鍵就是電池,如同人的心臟。電動車如果有好的電池,就能夠帶給人方便、解決交通及空氣的污染問題。工研院團隊於民國98年在工研院、美國華爾街日報和R&D 100 Awards都得到高安全鋰電池技術的獎項。當時的計畫總主持人,現在是材化所長彭裕民博士表示:「電池的安全已獲得解決,接著就是如何讓這個電動車的電池壽命達到十年,降低消費者對電池壽命的疑慮,提升購買意願。」
電池壽命與材料最密切,像是人的皮膚和空氣,隨著接觸時間積累角質層,抑或產生黑斑。若想青春永駐就要運動並做保護的保養。因此,我們對材料施加人工奈米保護層,避免電池材料與周圍環境的電解液接觸引起化學反應,以增加電池壽命。
人們說「十年磨一劍」。工研院材化所團隊98年以後,用了約七年時間才突破技術瓶頸,將整個鋰電池的材料,做奈米保護的「人工SEI膜的改製技術」。整個電池充放電的過程,角質層可以抑制,成功讓電池壽命達到十年之久。電池充放電行為是透過內部材料,正負極表面經由鋰離子遷入及遷出,經有機溶劑保護鋰離子從正極端到正極端,然後穿透整個材料內部,進行氧化還原反應,電池就可產生電。透過科技創新的模式,延長電池壽命並提升續航力,主要核心技術可讓價格下降一半,加上政府政策補助,一台電動機車售價只需約三、五萬元。
全台灣通行量約1400萬輛的摩托車,大概目前電動機車占不到1%,最大關鍵點是不論交換抑或充電的設施基礎建設不夠多,另個原因則是電池壽命與充電時間。目前政府希望與國營企業中油、中華郵政商量,未來在這些營業據點設置交換站或充電站,讓未來的電動機車電池方便交換或充電。
現階段工研院也與業者合作開發,規劃電池充電時間可以透過電池材料設計,短時間內二十或三十分鐘,就成充電量達70%跟80%的容量,能夠繼續騎幾十公里。
工研院在2016年得獎技術「化學SEI改質長續航力電動車鋰電池」,接著開始落實著重產業化。目前找到很願意配合的國內一兩家電池業者,積極將此技術導入產品中。有些產品也正做成RD樣品,符合國際的安全標準需求,再送樣給客戶測試,評估是否能滿足消費者需求,因為鋰電池和整個系統驗證,需要非常久的時間。
未來此電池計畫導入電動車領域、手機、VR、平板電腦,以及需要很多儲能系統的非核家園、政府規劃中的十年萬輛電動巴士。這同時也是國際趨勢潮流,在離峰時間,利用再生能源或其他方式,將額外的電利用鋰電池儲存,尖峰時間再供給大眾使用。而綠能交通工具的應用,也是我們政府所希望的。
做科技的研究,是極需挑戰創新與耐心的。很多研究發明都是無意中的發現,而非按表操課即能得到所求。50%的努力,50%的運氣,以及整個團隊同仁們的耐心,才能收割成果。透過等待、改變,心得實驗的參數設計,最終才經由材料技術的改制,大幅提昇電池壽命。