電池科技趨勢年度大會《2018電池科技峰會》，今日於臺北華南銀行國際會議中心舉行，吸引超過300名企業(yè)人士參與。全球安全科學(xué)機構(gòu) UL (Underwriters Laboratories) 以「電池儲能」為主題，邀請產(chǎn)業(yè)專家一起探索電池應(yīng)用與安全的發(fā)展趨勢，提出國際上電池安全標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展走向，包括電池與系統(tǒng)安全兼顧、功能性安全評估建立，以及反向思考安全考量，從失效防護(hù)著手。
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| UL王凱魯博士提出國際上電池儲能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的三大方向 |
UL 全球研發(fā)技術(shù)總監(jiān)王凱魯在會中指出：「綠能當(dāng)?shù)溃瑑δ芟到y(tǒng)是現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)與政府解決電力問題的重點發(fā)展項目。觀察目前產(chǎn)業(yè)實務(wù)上的應(yīng)用，以及各種最新市場調(diào)查數(shù)據(jù)，都說明了儲能市場與電池技術(shù)的緊密關(guān)聯(lián)性，這也為電池產(chǎn)業(yè)的各方帶來新商機和新挑戰(zhàn)的省思。」
根據(jù)市場研究機構(gòu) IHS的報告，全球儲能系統(tǒng)的年安裝規(guī)模，近年呈現(xiàn)巨幅成長，在2012和2013年的初始安裝數(shù)僅有0.34 GW，到2017年已達(dá)6 GW，至2022年更可望超過40 GW (註1)。
進(jìn)一步分析，隨著併網(wǎng)型儲能系統(tǒng)的需求增加、再生能源產(chǎn)業(yè)對鋰離子技術(shù)的高需求、以及鋰離子電池持續(xù)降價，MarketsandMarkets在最新發(fā)布的預(yù)測報告就指出，上述因素將使得全球電池儲能市場從2018年的19.8億美元，以33.9%的年複合成長率，至2023年增加到85.4億美元，而亞太區(qū)國家的成長率最高(註2)。
從更大的市場來看，蓬勃發(fā)展的電動車、不斷增加的智慧型裝置需求，和各產(chǎn)業(yè)電池採用率的增加，種種利多因素的推波助瀾下，鋰離子電池已是目前的主流電池技術(shù)。根據(jù)ResearchAndMarkets.com的2018年最新報告，全球鋰離子電池市場在2017年達(dá)298.6億美元，預(yù)期到2026年，將以18.7%的年複合成長率增長到 1,393.6 億美元(註3)。
「從這些廣泛且快速發(fā)展的鋰電池應(yīng)用技術(shù)，我們可以觀察到一個重要的趨勢，那就是因應(yīng)多元應(yīng)用的發(fā)展，安全仍是最大關(guān)鍵。因此，除了電池安全技術(shù)持續(xù)改進(jìn)，電池的安全標(biāo)準(zhǔn)也持續(xù)更新。UL即對特定應(yīng)用鋰電池的產(chǎn)品提出新的安全標(biāo)準(zhǔn)，像是針對電動滑板車、電動自行車、無人機等。」王凱魯指出。
另外，即使是設(shè)計良好的電池，放在有缺陷的系統(tǒng)或充電器中也會發(fā)生故障。因此2015 年推出的 UL Subject 9540 儲能系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，就涵蓋了電子、電氣化學(xué)、機械和其他類型的儲能技術(shù)、以及電網(wǎng)/輸電線系統(tǒng)等，它是從整體系統(tǒng)來看各個關(guān)鍵性零件和電池之間運作協(xié)調(diào)的安全。
儘管設(shè)計、開發(fā)和測試鋰電池系統(tǒng)有其價值，但其安全性也會面臨使用者不易預(yù)知的行為和誤用的挑戰(zhàn)。過去多年來，標(biāo)準(zhǔn)組織已從系統(tǒng)層次將功能性安全(functional safety)列入標(biāo)準(zhǔn)中。功能性安全常被視為一個系統(tǒng)或產(chǎn)品整體安全最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是在產(chǎn)品的前端設(shè)計和測試中將終端使用者的因素考慮進(jìn)來，強調(diào)使用者的安全保障。
此外，標(biāo)準(zhǔn)另一個發(fā)展趨勢，就是反向思考，除了基本的安全要求，也須加入考量最壞狀況，提出失效後的應(yīng)對防護(hù)措施。由於，未來儲能系統(tǒng)將安裝在混合式住宅或高樓層建築中，規(guī)範(fàn)須更周延。美國即針對此，提出新的消防草案NFPA 855，要求進(jìn)行大規(guī)模的火災(zāi)測試，以評估電池失效的火災(zāi)風(fēng)險。
王凱魯強調(diào)，「預(yù)測失效相當(dāng)重要，電池開發(fā)人員可從電池失效造成的最壞情況來思考，進(jìn)而設(shè)計完善的失效模式，以降低傷害的嚴(yán)重性。」UL提出的新測試方法標(biāo)準(zhǔn)UL 9540A，就藉由評估電池?zé)崾Э貢r儲能系統(tǒng)的火災(zāi)特性，進(jìn)而提供規(guī)劃防護(hù)措施的依據(jù)，以確保符合如國際消防法規(guī)(IFC)及美國國家防火協(xié)會(NFPA)對電池儲能系統(tǒng)的安裝要求。
此次峰會以「電池、新創(chuàng)、能源」為主軸，會中亦邀集臺灣電池協(xié)會、工研院產(chǎn)業(yè)科技國際策略發(fā)展所(IEK Consulting)、有量科技、臺達(dá)電子等資深專家共同探討趨勢、技術(shù)、安全、管理、應(yīng)用與供應(yīng)鏈等商機，以及 UL 保護(hù)和加速電池創(chuàng)新的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
<註>
1.《事實與數(shù)據(jù)》，美國Energy Storage Association
2.《電池儲能系統(tǒng)市場到2023年將達(dá)85.4億美元》，MarketsandMarkets，2018年3月29日
3.《鋰離子電池—全球市場展望 (2017-2026)》，ResearchAndMarkets.com，2018年6月19日
