World Smart Energy Week 2015東京現場直擊系列報導三

 

刊登日期:2015/3/2
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蔡麗端、孫文檠、呂學隆、賴秋助、曾寶貞寄自東京

2015 FC Expo展場報導
日本在成功申辦 2020年東京奧運後,積極推動氫能作為東京奧運潔淨能源之政策,希望藉由東京奧運之舉辦使日本逐步邁向氫能社會,目標在 2040年全面使用再生能源產氫,完成 CO2零排放之最終目標。而燃料電池車技術領先者 Toyata Motor於 2014年 12月15日將其最先一代之燃料電池車 MIRAI(日文意為未來,Future)正式上市販售,一個月內即接到了1,500輛訂單,使原先預定2015年生產400台燃料電池車( Fuel Cell Vehicle,簡稱 FCV,Toyota 又將其解釋為 Fun & Clean Vehicle)的計畫,將目標提高為生產 1,600輛,並將於 2015秋季時在美國及加拿大同步販售。

在日本氫能社會政策及燃料電池車正式上市之兩大利多效應激勵下,2015 FC EXPO 呈現多年來未見之欣欣向榮景象,不僅參展廠家較去年增加 30%,看展人數及諮商洽談也較往年提升許多。同一展區除了燃料電池之外,也同時舉辦了風力發電展、試作加工展及第一次舉辦之電力自由化展,展出內容精彩豐富。

2015 FC EXPO主要之展示主題乃以三大車廠( Toyata、Honda及 Nissan )氫能燃料電池車為主軸所沿伸之產氫及加氫技術,包含重組產氫、電解產氫、氫氣運輸技術(液氫運輸船、液氫運輸車及移動性液氫加氫車)等,參展廠商有 Iwatani、Kawasaki、大陽日酸、神戶製鋼、Tatsuno、住友及 Smart Fuel 等公司。而在燃料電池方面,家用型 ENE FARM (熱電共生燃料電池,CHP)技術已漸成熟,Toshiba熱電複合效率已達 95%,除了以往之 0.7 KW系統之家用型系統外,也開發了適合集合式住宅用之高發電功率 CHP,並繼 Panasonic之後進軍歐洲市場,為歐洲調整燃料電池發電之時間。

另外,因日本政府將於 2017年推動數百 KW等級之固態氧化物燃料電池( Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)做為工廠或商場之主電力,因此2015 FC EXPO SOFC亦有為數不少之廠家展示 SOFC,參展廠商包括住友精密、三浦化工、MiCO及德國 SunFire 等,呈現百家爭鳴之態。而三菱與日立合作成立之 Mitsubish Hitachi Power Systems 則展出 Hybrid FC,Hybrid FC乃整合固態氧化物燃料電池( SOFC )並將尾氣與微型氣體渦輪( Micro Gas Turbine (MGT))整合,以提升燃料電池之發電功率。九州大學將協助 250KW發電功率之 Hybrid FC於 2015春天起正式展開工業應用之場域性能驗證。


圖一、Honda展示之燃料電池車Clarity


圖二、Tatsuno 展示之70MPa加氫機


圖三、大陽日酸展示之移動式加氫站


圖四、大陽日酸展示之移動型加氫機示範

2015 FC EXPO國際參展團隊則有台灣燃料電池聯盟、德國、美國、加拿大及韓國。台灣燃料電池聯盟由台灣經濟研究院主導整合國內燃料電池廠商聯合參展, 聯合參展廠商包括工研院材化所、揚志科技、新力能源、群翌能源及順德工業等公司,而獨立參展廠商則有美菲德及聚眾聯合。工研院材化所展示高性能長壽命之直接甲醇及氫氣質子交換膜燃料電池膜電極組( Membrane Electrode Assembly,MEA ) 技術,加一次燃料即可在野外連續使用達一週或一個月之 FCCAM(整合 3W DMFC及IPCAM ),成功的解決野外監測及即時傳輸之電力問題,及可提供長時間 Outdoor休閒活動電力來源之 DMFC發電機( 20W/50W/100W ),以不同思維解決野外監測及戶外活動之電力問題,展出頗獲好評。

2015 FC EXPO成功展示出氫能社會之應用與機會,深信在日本政府積極推動下,氫能將成為未來最潔淨及最高效率的能源。期待 2020年東京奧運的氫能應用、燃料電池車及燃料電池公車,能為全球帶來煥然一新的氫能源體驗,並帶領全球正式邁入氫能社會之新世紀。


圖五、工研院材化所在FC EXPO 2015展出燃料電池錄影機及充電器

2015 PV Expo展場報導
今年 PV EXPO 2015來自世界各地的參展廠商無不使出渾身解數,發表最新及最佳的各項商品或研發成果,特別是電池廠及模組廠,大多展出高效率的太陽能電池或模組。普遍來看,大多數電池廠及模組廠所展示的單晶太陽能模組 60片發電量為 270~290W,多晶電池模組則為 250~270W。

今年展場中以 60片電池所組成的模組中,發電瓦數最高的是日本長州產業的 333W,實際量產也可達到325W以上。長州產業主要技術是使用N型單晶電池片,以及採用受光面多條細線電極( Multi Wire )設計,不但可降低其阻抗,亦可增加入射光的利用率。

韓國 LG公司發表 60片 320W的超高效能 NeON2 系列太陽能模組,其中 LG所製作的高效率電池是該公司所稱的”CELLO Technology”,主要有別於一般業者所使用的三條 Bus Bar,LG 設計較細的 12條 Bus Bar,分散每一條 Bus Bar的電流,達到降低電力損失的機會,並且細線也可讓更多照射在 Bus Bar的入射光能夠折射至矽晶片上增加入光量,以提升光電流的產生。另外,LG太陽模組”LG Mono X Plus”利用氫鈍化方式解決了單晶電池 B-O Pair的LID(Light Induced Degradation)問題。


圖六、 LG發表超高效能 NeON2系列太陽能模組

杜邦與台灣元晶太陽能( TSEC )共同發表 60片 300W及 72片 360W的「V 系列(V-Series)」高效能太陽電池及模組。該 V系列模組是元晶利用全新客製化的杜邦™ Solamet®太陽能導電漿料應用於 PERC電池,製作成 21%的最佳化高效率電池,以及利用杜邦™ Tedlar®聚氟乙烯(PVF)薄膜製成的背板來封裝成模組。其背板經驗證,可在各種氣候條件下,維持 25年以上的長期可靠性。

 
圖七、杜邦與元晶太陽能共同發表的V系列高效能太陽能模組

在模組封裝材料方面,展場中還有一個產品亮點是常州亞瑪頓公司(Almaden)展出全世界最輕的模組。該模組是利用兩片厚度分別為 0.85mm及 1.6mm的玻璃封裝成 60片太陽電池模組,其重量小於 10kg。另外,發表厚度僅為 2mm之物理強化玻璃,特殊技術的壓花設計,可使得玻璃穿透度提升超過 3.2%。亞瑪頓公司並宣稱擁有全球唯一超薄物理強化玻璃基材之生產線。


圖八、常州亞瑪頓公司展示 2mm厚之物理強化壓花玻璃

今年與往年太陽能展的最大差異在於展場內多了幾輛外觀亮麗的房車,仔細探究,原來是今年有幾間設計公司將太陽能模組設計成無引擎設計的電動車充電停車棚。日本 Energy公司分別與大陸英利公司及日本東芝公司合作開發不同設計之太陽能發電之電動車停車棚。搭配所展出之電動車,其充滿電的時間約為 2小時,充一次電可開超過 500公里的里程,完全使用乾淨、零汙染能源。


圖九、日本Energy公司展示”ZERO PORT II”系列零汙染的太陽能充電停車棚

另外,波蘭一家 CIGS太陽電池製造商 Solopower公司也展出超輕量 CIGS太陽能充電停車棚。由於 CIGS電池的可撓性,在設計上能夠有更多曲線的設計。Solopower公司同時也展出高效能新型鉛酸電池及高功率鋰高分子電池。


圖十、Solopower公司展出超輕量CIGS太陽能充電停車棚

Battery Japan 2015 家用儲能市場分析
在 Battery Japan 的展會中,儲能設備與相關產品的曝光程度與展出產品數量都遠高於其他地區的展覽活動,在過去三年間也都是技術研討會的重要焦點,並且擴大到其他,如 PV Japan、智慧電網與 Smart House等展場。日本儲能裝置市場規模出現大幅成長的時間,是在 2012年日本推出相關採購補助方案後,吸引終端消費者在自家裝設儲能設備,而此一政策作法亦使日本成為家用儲能產品全球最大的市場,因此,日本電池產業盛事的Battery Japan自然吸引包括台灣廠商,如昇陽半導體、友達 AUO、菲凡能源等公司在內的國際廠商參與。其他廠商如 Panasonic、LG電子、Nichicon、Eilly Power、DENSO、BYD、Hitachi、NEC、力神等亦均在會場展出其鋰電池用儲能產品,成為本屆展會的特色之一。

日本現行的家用儲能系統補助金正式名稱為「定置型鋰離子蓄電池導入支援事業費」,目前日本政府為鼓勵住家與企業使用儲能設備系統,凡購買符合 JET( Japan Electrical Safety & Environment Technology Laboratories )系統認證的儲能設備,便可得到政府比例不等之補助金。另外,日本政府也分別針對 BEMS與 HEMS 提出補貼計畫,大幅提升企業及一般消費者的採購意願。在 2014年 2月宣布最新補助預算金額後短短 4個月內,100億日圓的預算就因全數申請用罄而暫時中止,當然也讓日本家用儲能系統在 2014年大幅提高出貨規模。此外,主要的儲能系統投入廠商多為日系廠商背景,如 Kyocera-Nichicon、NEC、ELIIY Power、Panasonic、Sony 等,所選用的電池來源也多為日韓系廠商所供應的電池產品。


圖十一、ELIIY Power 展出之連結太陽能裝置之儲能櫃產品


圖十二、Hitachi展出之大容量圓筒形儲能電池模組

在與多家展會廠商討論 2015年家用儲能產品系統的市場前景時,廠商多提到 2014年的快速搶購申請補助的熱潮,是因廠商與物流通路業者為求吸引顧客,推出不同的協助補助措施,如協助顧客限期內申請補助、直接代墊款項後代為申請補助等,縮短了補助金發放時程,加上業者與終端顧客預期預算有限,可能用盡的心理因素下,短時間內快速提升出貨。目前日本經產省正在設計相關補助措施與預算提列當中,可能在 3月日本會計年度結束前確立 2015年的補助措施與預算規模。

在展會上討論家用儲能產品的另一重要議題,是在廠商發展多年後,在技術逐漸累積與因應客戶要求下的售價調降情況。日本在 2013年全年的銷售系統當中,計算平均單價仍有 274日圓/Wh的水準,但廠商間系統平均單價差距極大,也反應此一市場在發展初期產業秩序較為混亂的現實。但在本次展會上,已有若干日系儲能櫃廠商提出 1,200美元/kWh的報價,部分中國大陸廠商甚至提出低於 1,000美元/kWh的整機售價水準,試圖吸引終端用戶嘗試導入。

在日本的家用儲能系統發展廠商當中,目前市占率最高者為 Kyocera/Nichicon,佔有日本市場過半比例。雖然有 Panasonic以及其他二線廠商以極低價策略試圖拓展市場,仍然未能有效提升其市佔率。Kyocera/Nichicon 主要以較為富裕的家庭為優先推廣對象,認為這樣的顧客區隔較為重視產品的性能、導入使用時成本效益以及產品的穩定性,因此也以 7.2kWh 等較平均電容量更大的家用儲能系統設計為主。Nichicon 於會場上展出之儲能產品,標榜可安裝於室內,並且提供 15年的免費維修保固,為目前業界針對儲能產品提供保固服務最長者。


圖十三、Nichicon於會場上展出之儲能櫃、電動車家用連動能源管理系統產品

Kyocera/Nichicon 所使用的電池技術,是來自於韓系廠商 Samsung SDI 所供應的鋰離子電池,在日本家用型儲能產品的應用市場上,Samsung SDI 的電池因與 Kyocera/Nichicon 之間的供應關係,已占總體市場出貨量的 47%,公司更對外宣稱占有超過 60%之比例,可說是其他廠商經營日本家用儲能產品時的主要競爭對手與標竿研究對象。

在其他廠商展出內容部分,Panasonic在電網用相關儲能產品線規劃上,是將其區隔為家用儲能(分為 4.65kWh 及 1.35kWh 兩種產品)、企業用(分為個人用小型產品及公共用途 15kWh 兩類)以及電網等級( 500kWh及 1.5MWh )使用三種。Panasonic使用圓筒型鋰電池組成上述產業、店鋪、住宅等用途之蓄電系統,可因應停電、節省用電等需求。目前在容量 5kWh 的產品價格不超過 100萬日圓,為現有 S Mark產品中單一產品售價最低者,配置的電池為與筆記型電腦用相同的高容量圓筒型 18650鋰電池約 500顆,相較該公司現有產品在容量與輸出功率上皆提高。Toshiba在動力電池所使用的 SCiB 技術,公司同樣設計作為中小企業用儲能系統展出,採用自家鋰鈦氧化物電池技術,由台灣模組廠商代工後回銷日本供終端顧客與建商合作案使用;NEC則是在展會現場主打其儲能櫃設計概念,以軟包裝式鋰電池設計為 5.53kWh容量之系統,並且設計可自由按其希望的電池數量多寡,彈性採購後組裝的儲能櫃設計。


圖十四、Toshiba展出之企業用儲能產品概念


 圖十五、NEC展出之微電網應用儲能彈性設計方案

由於鋰電池與鉛酸電池價差仍高達三到四倍,鋰電池廠要切入購買預算吃緊的小型家用儲能市場,仍須致力壓低單位電容量價格,才能更有效突顯出鋰電池穩定、壽命長且重量輕的特色,刺激用戶採購。因此,包括台灣廠商在內的國際家用儲能產品投入廠商也正加速研發新技術,希望藉提高電能密度以及降低電池成本的方向來達到降價效果。另外,在整合家用再生能源、配電/能源管理系統能力上,日韓廠商為了進一步爭取合作機會,除了提供電池組外,也會視本身的產品技術,提供合適的變頻器及充電器等構成完整解決方案,或是以儲能系統概念出發,整合週邊相關技術如再生能源系統、電網系統等,達成客戶多樣性/彈性功能設計要求。此種系統性的設計搭配觀點,是台灣廠商在接續競逐 2015年新一輪家用儲能產品商機過程中,必須要了解到的競爭者布局策略。

專訪Reed Exhibitions公司 暢談能源大展
每一場成功展會的幕後,負責籌備、規劃的主辦單位實居功厥偉。Reed Exhibitions Co.,是日本最大的專業辦展公司,擁有堅強的專業團隊,每年主辦的展會超過百餘場。在全球相關展會均處於逐漸式微的狀況下,何以 PV Japan 能一枝獨秀,屢創佳績?本刊編輯特別專訪了展會負責人綾部 陽一郎先生和 Reed公司國外市場部大道雪部長。綾部先生指出,World Smart Energy Week 的展會內容從二次電池、燃料電池、太陽電池到 Smart Grid、Eco House & Eco Building,涵蓋了所有相關能源領域,從上游的材料、模組;中游的裝置、組裝、施工到下游的應用,九大展會齊聚一堂,放眼全球,如 World Smart Energy Week 這般齊全的展會可說絕無僅有。World Smart Energy Week已確立其在世界能源展會的龍頭地位。

為了因應 2016年即將實施的電力自由化所推出的新電力自由化 Expo首度推出即吸引數十家廠商參展,明年預期更將成長 2倍。國外市場部大道雪部長表示:往後此展將可能規劃成兩個展,否則,東京 Big Sight有限的空間將容納不下更多熱情參展的廠商。

大道部長指出,Reed公司以其專業背景認真辦好每一場展會,除了展會招募人員皆親自拜訪廠商、說明展會之外,能一年比一年吸引更多廠商願意來參展的主要因素應該還是在於顯著的參展效益。身為海外部負責人的大道部長即常飛往世界各地邀請海內外重量級的業內人士親自與會,有效的商展平台應是展會越辦越成功的關鍵。

今年 9月2~4日,關西場 World Smart Energy Week將在大阪 INTEX登場,依據 Reed公司的數據分析,東京與關西的參展廠商與展示內容各有千秋,屆時必又是場能源盛會,盛況可期,歡迎大家9月到大阪看展。相關展會消息請參考:
http://www.reedexpo.co.jp/en/Exhibitors/207382/World-Smart-Energy-Week-OSAKA


圖十六、Reed公司海外市場部大道雪部長(左)、展會負責人綾部 陽一郎先生(右)歡迎大家9月到大阪看展

2015年 World Smart Energy Week 能源大展已於 2/27日在東京 Big Sight圓滿閉幕。由材料世界網/工業材料雜誌提供的 Live系列報導亦將在此暫告一段落。編輯群感謝大家三天來的持續關注,更多完整而深入的報導將在 4月號的工業材料雜誌上刊出,歡迎關心能源相關議題的朋友參閱。工業材料雜誌訂閱專線:03-5918205葉小姐 / 03-5915439林小姐,或歡迎蒞臨材料世界網,掌握相關資訊。材料世界網:www.materialsnet.com.tw

以上是材料世界網/工業材料雜誌編輯群:蔡麗端、孫文檠、呂學隆、賴秋助、曾寶貞來自東京 World Smart Energy Week 2015現場的Live 報導。

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