近幾年來，全球因為環(huán)境暖化、氣候丕變所造成的天災不斷，加速推動節(jié)能減碳已成為全球共同需面對的問題，同時因為人口持續(xù)的增加及新興國家的快速發(fā)展需求，加速了各項能源的消耗，油價的上漲已成為無法避免的趨勢，開發(fā)具備綠能環(huán)保概念之新替代性能源已是全球各先進國家的共識與努力方向，其中更以采用電力來取代石油的應用受到最高的關注。而如何把由我們生活環(huán)境中垂手可得的自然能量(如太陽能、風力、地熱、潮汐等物理性發(fā)電能量)妥善的儲存，再適時適地的放出來應用，關鍵即在于需找到兼具安全、可靠、使用壽命長、可依需求進行大小電流充放電、耐熱性佳、關鍵材料蘊藏豐富及符合環(huán)保要求等特點的儲能系統(tǒng)，毫無疑問的…磷酸鐵鋰電池是目前唯一、也是最佳的選擇。

　　鋰電池正極材料發(fā)展近況

　　在各類鋰電池使用的正極材料中，鋰鎳氧(LNO)及鋰鈷氧(LCO)之發(fā)展均早于鋰錳氧(LMO)、鋰三元(NCM或NCA)及磷酸鐵鋰(LFP)材料，鋰三元及鋰鈷氧更為目前3C產業(yè)用充電電池之主軸，以2011年全球近64,000噸的正極材料需求量中，此二項材料即分別占有約44%及34%之市占率，但此二者均因安全性因素(易于電池短路發(fā)生時產生急速放熱(Thermal runaway)、引起燃燒或爆炸)而無法被應用于大電流放電系統(tǒng)(如電動載具、啟動電池、UPS等)或較惡劣環(huán)境(如設置太陽能及風力發(fā)電系統(tǒng)之長時間日曬、高溫環(huán)境)；鋰錳氧應是另一種較佳的選擇，其在2011年全球銷售量約6,000噸，但因其高溫環(huán)境(>40℃)下會產生電壓陡降，材料本身的電容量較低，且循環(huán)壽命及安全性亦較差，故使得磷酸鐵鋰異軍突起，成為下一代新能源產業(yè)最受矚目的材料(2011年全球銷售量約4,000噸，較2009年成長約400%)。

　　事實上，在未來各類型新能源產業(yè)(如太陽能、風力、燃料電池等)所搭配的儲能電池，除了基本的儲能特性外，亦必須考慮其制造原料的料源是否穩(wěn)定、成本是否合宜以及蘊藏量是否豐富等因素，才能發(fā)展出可千百年使用的新能源應用系統(tǒng)，而其它各類型的二次充電電池，不管是鈷(Co)、鎳(Ni)或錳(Mn)等金屬元素，其于地殼中的蘊藏量均遠遠不及鐵(Fe)元素，鋰鐵系統(tǒng)可因此更能符合未來新能源發(fā)展的長期需求;而在成本部份，在過去幾年內，透過海峽二岸正極材料業(yè)者的共同努力，在磷酸鐵鋰材料的產能及質量上均已快速的提升，成本也更具有競爭力，其于鋰電池之成本占比已由原來的30%以上降為20%以下，將可大幅提升其逐步滲透與擴大市場應用的速度。

　　正面面對專利的威脅與挑戰(zhàn)

　　依據臺灣某產業(yè)研究機構的研究報告指出，在2011年全球近4,000噸的磷酸鐵鋰正極材料銷售量中，包括中國廠商斯特蘭、貝特瑞、山東煙臺、臺灣廠商臺塑長園、立凱、美國廠商A123、Valence、加拿大廠商Phostech為全球磷酸鐵鋰正極材料最主要的供應廠商，日本三井造船、住友大阪水泥及韓國韓華亦加速投入大量資源進行磷酸鐵鋰材料之研究及擴建規(guī)劃，整體而言，仍以A123、Phostech、Valence及臺塑長園等公司在技術及量產實力上取得領先的地位。

　　而在最引人注目的專利布局爭議上，盡管磷酸鐵鋰其實是一種存在于自然界的天然礦石，且歸屬于美國德州大學Dr. Googenough所擁有的原始專利權事實上僅止于北美地區(qū)(含美國及加拿大)，然而因前有日本NTT公司于2009年支付高額和解金解決專利糾紛，后有日(三井造船、住友大阪水泥)、美(A123)、臺灣(立凱、尚志)等公司支付巨額的授權金與權利金，加入以Sud Chemie為首的專利聯(lián)盟，更讓磷酸鋰鐵材料的專利問題成為眾多新能源領域廠商無可避免的發(fā)展障礙與心病。然而，以專利問題來影響或阻礙已刻不容緩的新能源產業(yè)的進步與發(fā)展，實非全體人類之福，就算妥協(xié)后支付巨額的權利金，亦將因材料成本過高而阻礙了磷酸鐵鋰材料于市場的滲透及擴大應用，這豈是造物主賜給我們這種天然礦產與聰明才智的初衷呢??

　　可幸的是，專利爭議的后續(xù)發(fā)展上并不是那么的悲觀，首先是2008年12月份，歐盟專利局作出裁決，撤銷了授予美國德州大學對磷酸鐵鋰材料的歐洲專利擁有權，繼而在2011年2月份，Phostech所在的加拿大專利局亦判決PhostechP1廠制程侵犯美國Valence的專利。而在此期間，臺灣的臺塑長園亦陸續(xù)取得美國、俄羅斯、臺灣與中國的發(fā)明專利，專利范圍涵蓋材料結構、制程與極片、電池制作等三大部份，有關專利的這些發(fā)展，對于中國及全球各電池芯廠與新能源產業(yè)鏈相關廠商而言，不啻是打了一劑強心針，將可以更積極、更正面的態(tài)度來規(guī)劃鋰鐵產業(yè)的發(fā)展與應用。

　　專利的發(fā)明，是要讓我們生存的環(huán)境更健康、更進步，不應被用以阻礙社會的進步與發(fā)展才是! 期望在不久的將來，能見到磷酸鋰鐵材料或其它更環(huán)保、效能更高、更具競爭力的新儲能材料被廣泛的應用，降低對石油能源或核能的依賴，并減少使用不環(huán)保、污染性高的電池，希望能藉此進一歩推動節(jié)能減碳與改善地球暖化、環(huán)境污染的問題，讓我們的子子孫孫都能擁有繼續(xù)生存于綠色且健康之地球的權利!

　　供稿者：臺塑長園能源科技股份有限公司副董事長陳勝光

　　( 編輯/李艷嬌 )

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