鋰電池發展的新方向-鈮酸鈦（TNO）負極材料
目前綠能轉型當中，電池的存儲研究是一大項目，而現階段大部份儲能電池均為鋰電池或是特殊金屬材料為相關成份的電池，特別是磷酸鋰鐵電池；這是因為鋰電池是 3C 產品、電動車或是各類儲能系統的核心關鍵，而市場需要的是充電速度更快、壽命更長的標的，因此各家大廠與研究機構皆致力開發創新電池材料，使得鋰電池的未來更具成長潛力。
根據麥肯錫（McKinsey）市場調查，預估 2030 年全球鋰電池市場產值將高達 4,500 億美元。為此，經濟部產業技術司近五年投入約 新台幣10 億元的科研經費，進行快充電池、固態電池、綠色低碳製程等三領域研發，以協助台灣建立競爭優勢。
【技術發展背景】
基於上述巿場的高度需求看好，光學龍頭大立光與工研院進行合作進入綠色能源領域，主要是看好鈮酸鈦（TNO）負極材料快速充放電的特性，並對未來導入產品應用具有高度信心，預計今年建立鈮酸鈦材料試產線，初期產能目標是 24 噸，2026 年放大產能到 600 噸，供貨給海內外各大電芯廠使用，提高市場滲透率。
也由於鈮酸鈦是具備了有快充上的優勢，在初步上會先考慮應用在電動巴士以及需要快充快放的儲能自動頻率控制（Automatic Frequency Control, AFC）應用，以此來解決傳統電動巴士長時間充電的問題。
【技術介紹】
一般的鋰電池，主要是由正極、負極材料、隔離膜、電解液組成，傳統鋰電池的負極材料使用石墨，而大立光與工研院所開發的材料是以「鈮酸鈦」為主，預料將在未來替代石墨材料。
此核心技術主要是以鈮酸鈦做為主要的負極材料，這有別於傳統鋰電池所使用的材料一般都是以石墨為主來替代，此做法可以達到20 年的壽命，也有著極高的安全性；另外以石墨為主的材料其充電時間需長達 2~4 hrs，而反觀其鈮酸鈦所做成的負極材料可讓鋰電池 5 mins就充飽電力。
圖1: 鈮酸鈦（TNO）負極材料所製之鋰電池
圖片來源: 經濟日報網站（https://money.udn.com/money/story/5612/7826704）
【未來展望】
目前本技術主要是鎖定在電動巴士、各式的儲能系統、混合動力車、堆高機及無人機等市場的需求，開發單位也已接觸海內外電池和系統廠，未來可望優先應用到高容量動力電池市場。故深具競爭潛力。
鈮酸鈦快充的優點看似好不少，不過目前尚未達到商業化程度，而以全球性的角度來觀察，包含中、日、英等國家都有相關業者在從事開發。因此，工研院及光學龍頭大立光所新成立的公司「萬溢能源」力拚今年達到試量產，將有機會加快鈮酸鈦商業化的腳步。
封面圖片來源: https://www.bnext.com.tw/article/78574/largan-tno-battery
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