汰役鋰電池模組性能測試驗證

摘要：現今鋰離子動力電池的高成本是電動車售價高居不下的主要原因之一，為有效降低電動車動力電池的成本，近幾年來，各國紛紛投入汰役電池二次應用的產業與技術研究，延長動力電池使用期限與增加成本效益；本文研究目標為應用於電動車上3-5年後或行駛30萬公里以上之動力鋰電池，這些電池的容量降至原出廠容量的70-80%以下，無法滿足電動車應用的高性能與高安全性的使用需求，但這些動力電池相較於傳統鉛酸電池新品仍具較大的能量密度，將這些汰役電池能經過一連串完整的檢測、分級、分容、重組、與認證等重製翻新程序後，再生電池組可二次應用於儲能系統與備用電源等產業。

Abstract：One of the main reasons for the prices of electric vehicles (EV) remaining high is the high cost of lithium-ion battery. In order to help reduce the cost of EV batteries so as to increase the market penetration of EV, in recent years, many countries make efforts in technical researches in the reuse of the batteries removed from EVs such as by extending the service life of the batteries. The research reported in this paper targeted the retired battery used by EV for 3~5 years or more than 300 thousand kilometers. The energy storage capacity of these batteries may already drops to only 70-80% which is not sufficient for EV application according the typical high performance and high safety industry requirements. Compared to new lead acid batteries, these retired lithium-ion batteries usually still have higher energy density. These retired lithium-ion EV batteries have the opportunities to be further used for energy storage or backup power systems if they are undertaken through proper testing, classification, sub-capacity, repackage, and certification etc. 

關鍵詞：鋰電池、電池二次應用、儲能系統

Keywords：Lithium-Ion Battery, Battery Second Use, Energy Storage System

前言
鋰離子電池具有高能量密度、高功率密度、與高安全性等優點，廣泛的應用於全球各類電子商品上，且市場需求量不斷擴大中。預測未來鋰離子電池將取代鉛酸、鎳鎘、鎳氫等高污染電池，大量的使用在3C消耗性電子產品、電動車輛、與儲能系統等需要高功率、高能量電池的產品上，商機龐大。

鋰離子電池具有高能量密度、高功率密度、與高安全性等優點，廣泛的應用於全球各類電子商品上，且市場需求量不斷擴大中。預測未來鋰離子電池將取代鉛酸、鎳鎘、鎳氫等高污染電池，大量的使用在3C消耗性電子產品、電動車輛、與儲能系統等需要高功率、高能量電池的產品上，商機龐大。

根據產業經濟與趨勢研究中心（Industrial Economics and Knowledge, IEK） 2015年10月的鋰電池市場需求數據分析可知，如圖1所示，從2013年到2016年，鋰離子電池市場需求平均以每年約20%的高成長率上升，如果趨勢不變，預估2018年將達123 GW的市場規模，這些應用在IT、儲能、電動車等產業的電池，應用一段時間後，將逐漸汰役下來，這些電池將何去何從，對未來而言，勢必需要面對的嚴肅議題[1-3]。

根據IEK產業經濟與趨勢研究中心2015年10月的全球電動車與動力電池成長發展研究顯示，預估2015年全球電動車用動力電池達14,372 MWh，較2014年成長40.2%，至2018年全球電動車與動力電池穩定以>20%年成長率發展，如圖2所示，其中中國大陸在油電混合電動車（plug-in hybrid vehicle, PHEV）與純電動巴士 （battery electric vehicle, BEV）銷售應可達20萬水準。

資料來源：IEK產業經濟與趨勢研究中心（2015/10）
圖1 電池應用市場不同發展風貌與2016年前景─小型電池應用 [8]