二次電池的開發近來發生了重大的變化！除了原本已廣泛使用的可攜式工具外，其在電動車與定置型儲電領域等用途的需求亦急遽地成長。
長期而言，預估2020年時HEV的年銷售量約600萬輛，EV與PHEV合計約300萬輛。1輛HEV的電力需求平均為1kWh，EV與PHEV則約為10kWh。假設全部使用鋰離子二次電池，一年將有36GWh的電池需求量。目前鋰離子二次電池的市場規模大約為18GWh/年，單僅電動車用途的成長都將使市場倍增。另外加上近期因日本311大地震核能電廠事故所引發的電力不足，亦促使定置型儲電系統的需求急速增加。在2011年10月舉辦的「CEATEC JAPAN 2011」中，各家主要電機製造廠紛紛展示其儲電系統。參展的各廠商或許還未正式販售其系統，但多已設定在明年擴大此領域事業規模的目標。
針對不同應用有不同的性能要求
因應二次電池需求的快速成長，電池的研發也十分積極。目前仍居市場主流的可攜式工具，以高容量化為其研發的重點。充飽電後的使用時間 (容量) 一向是行動電話與個人電腦對電池的首要需求，此應用領域的研發考量為：在維持2年使用壽命的前提下，犠牲部份使用壽命藉以換取優先考量的容量提升。
不同於可攜式工具，電動車、定置型系統對電池有其各自的性能要求 (表一)。例如：電動車中HEV (hybrid electric vehicle)、PHEV (plug-in hybrid electric vehicle)、EV (electric vehicle)各有其不同的性能要求。具體來說，HEV在加速與減速時需要較大的電力，因此需要高功率的電池；而EV與可攜式工具一樣，希望充飽電後能有較長的行走距離，所以高容量化不可或缺。總而言之，對容量的需求是HEV<PHEV<EV，而對功率的需求則為HEV>PHEV>EV。然而，相較於可攜式工具，電動車需要更長的壽命與更高的安全性。
圖一、新式儲電系統裝置將逐步浮上檯面
規模易放大的液流電池
液流電池是將兩種不同的離子溶液以隔離膜隔開，個別溶液各自於其貯槽中以泵浦循環，與其---本文節錄自「材料最前線」專欄，完整資料請見下方附檔。
編譯：李守仁 /清雲科技大學助理教授；白立文/工研院材化所
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