不可諱言，鎳氫電池仍是當前商用化車用二次電池技術的主流。鎳氫電池由於較優秀的性價比與安全性（相對於鋰離子電池），目前市場上99%的車用二次電池採用鎳氫電池技術（包括Prius），鋰離子電池將是未來大勢所趨的共識已經確立：鎳氫電池無法滿足未來更嚴苛的儲能需求，鋰離子電池在相同的空間裡可容納較多的電力及重量，台灣發展電池產業，該選擇鎳氫還是鋰電池為主力？

文/Scirocco Pilota

車用電池未來趨勢可從兩方向出發：擁有充電與放電功能的二次電池與提供動力的電化學電池，前者過去的主流為鉛酸電池，但由於混合動力車型對二次電池的性能要求大幅提高。綜觀二次電池技術未來演進趨勢為提升能量密度、功率密度與充放電次數，另一方面降低快速充放電所需時間、自放電速率與置換成本，在環保角度則鼓勵低毒性與低環境污染材質。

兩年前Toyota決定不在2009年春季推出的第三代Prius混合動力車輛上使用鋰鈷電池技術，改以新款的鎳氫電池替代（鋰鈷電池的導入最快也要2010年）

產業政策將影響未來發展方向

目前只有日本車廠與電池製造廠緊密合作投資生產基地，而歐美主要車廠對車用電池的態度仍停留在「由零件供應商提供」程度，這種方式雖然在初期無須分攤先進電池研發成本，但相對車廠而言、未來的電池採購成本反而更高。因此對於產品線的「電動化」革命，全球多數車廠多半採取「戒慎恐懼」的態度。對於整車製造廠而言，電池未來將佔汽車總成本超過20%的比重，「電動化」可能是良藥、但也可能是毒藥。車用電池在產品特性上著重高功率輸出和高可靠度，因此需要高成本投入以達到高穩定性的產品特性。

相比Prius第二代與第三代的電池模組，其體積改變不大、但重量卻減輕、性能卻增加

令亞洲車壇人士訝異的是，上個月中國工信部制訂的《新能源汽車生產企業及產品準入管理規則》對新能源車輛三個技術階段的產品進行了細化。新的準入制度對不同類型新能源汽車的開發和運營給予更為明確的規定。但《規則》出乎意料的將使用鉛酸蓄電池的混合動力乘用車、純電動乘用車及純電動商用車、以及使用金屬氫化物鎳動力的混合動力乘用車列為成熟期產品，反觀被視為未來希望所冀的鋰電池汽車則列入發展期，未來成長潛力可能被大幅壓縮。

考慮到中國已經是世界第二大單一汽車市場，中國對於新能源車輛的規定將對全球新能源車輛發展將有顯著影響。這次《規則》將長安、奇瑞、一汽、通用車廠等採用鎳氫電池的品牌HEV轎車列為成熟期產品，未來可大範圍銷售。反觀比亞迪車廠擁有技術優勢的鋰電池車型雖可以批量生產，卻只能在批准的區域、範圍、期限和條件下銷售與使用，未來將很大限制了其產品的全面推廣。

鎳氫電池未來發展有限

不可諱言，鎳氫電池仍是當前商用化車用二次電池技術的主流，Ni-MH（鎳氫電池）的設計源於鎳鎘電池，但在改善鎳鎘電池的記憶效應上有極大的改良。鎳氫電池由於較優秀的性價比與安全性（相對於鋰離子電池）而且具有能量密度高、功率密度高、可快速充放電、迴圈壽命長以及無污染、可免維護、使用完全等特點，被稱為「綠色電池」。鎳氫電池的能量密度是鎳鎘電池的1.5～2倍，充放電時無記憶效應、低溫特性好、綜合性能優於鎳鎘電池，又無鎳鎘電池的廢電池處理問題。加上鋰離子電池的封裝始終存有安全性顧慮，2005-2006年之間包括Apple與Dell電腦公司都曾大規模召回由LG及SONY生產的鋰離子電池，以防止散裝鋰離子電池引發火災，美國聯邦航空局(FAA)於2004年禁止客機貨艙內裝載鋰離子電池（但乘客登機時仍可以隨身攜帶筆記本電腦或手機）。

GM確定未來將使用鋰電池技術

目前市面上多數混合動力車型皆選擇鎳氫電池作為儲存回收能量的媒介，期中以Toyota Prius為代表。由於仍擔心鋰離子電池技術的安全性，兩年前Toyota決定不在2009年春季推出的第三代Prius混合動力車輛上使用鋰鈷電池技術，改以新款的鎳氫電池替代（鋰鈷電池的導入最快也要2010年），Toyota的決定讓主要競爭對手GM集團鬆了一口氣，也顯示鋰離子電池在安全性與可靠度及生產成本上的難度，至今比亞迪F3DM車型仍未大規模投向市場，與前述種種障礙的關聯很大。

雖然有安全顧慮，鋰離子電池將是未來大勢所趨的共識已經確立：鎳氫電池無法滿足未來更嚴苛的儲能需求，鋰離子電池在相同的空間裡可容納較多的電力及重量，使用鋰離子電池技術可使得混合動力系統體積縮減一半。相較於第一代混合動力系統僅能回收車輛待速與煞車時的能量，即將問世的第二代可插電式混合動力（PHEV）系統的特色是能夠使用110V或220V的家用電源對該車配備的充電電池進行充電，並可作為電動車輛（完全不使用引擎的情況下）行駛約40公里，可被視為由傳統化石燃料動力進化至電池動力的過渡產品。

目前只有日本車廠與電池製造廠緊密合作投資生產基地，而歐美主要車廠對車用電池的態度仍停留在「由零件供應商提供」程度

鋰是21世紀的能源新貴

採用高工作電壓（336V）鋰離子充電電池被視為可插電式混合動力系統與充電電動車輛的唯一儲能選擇。在另一方面，鎳氫電池的製程繁複並需大量人工，雖然日本廠商已經開發出自動化的製造設備，關鍵技術卻完全不外流，其他國家的鎳氫電池廠商因此無法將人力成本降低，不得不將大部分的製造流程移往中國。雖然中國儲氫材料豐富，但受限於提煉技術不高，電池組的品質也因人工生產流程而無法控制，鎳氫電池的技術瓶頸至今沒有突破、生產成本一直居高不下，目前尚無法看出中國在鎳氫電池領域上有多大優勢？

目前市場上對新中國工信部新《規則》的反應呈現兩極化，支持的一方認為新準入規則顯示出國家更務實的決策態度，反對的一方則認為這種決策在向中國大型汽車企業、集團的利益傾斜，未來可能在一定程度上影響車企對鋰電池車輛技術的研發積極性，將不利於鋰電池汽車產業的發展。筆者認為下一個觀察重點將是中國政府對新能源車輛的國家補貼政策方向，倘若補貼政策更多偏向鎳氫電池車輛而壓抑鋰電池車輛，則將對整個中國鋰電池產業鍊造成關鍵性的影響。

即將問世的第二代可插電式混合動力（PHEV）系統的特色是能夠使用110V或220V的家用電源對該車配備的充電電池進行充電，並可作為電動車輛（完全不使用引擎的情況下）行駛約40公里

從國家發展戰略的角度，短期內壓制鋰離子電池的需求或許也不是壞事！稀土元素為鋰離子電池的重要原料，中國的稀土元素年產量占世界稀土產量的90%以上，出口總量佔全球的80％。但中國過去不計成本地向世界敞開供應，經過十多年的掠奪式開發，中國稀土可采儲量快速下降，而且由於過分依賴出口以致自身不能掌握定價權，最終只能站在產業鍊上附加價值最低的一端。

中國介入全球新能源車輛產業鍊的最大優勢莫過於鋰金屬的豐富蘊藏：鋰是21世紀的能源新貴，智利、中國和阿根廷是碳酸鋰產能最大的三個國家，三國可滿足全球94%的碳酸鋰需求。青海省的鋰資源占全中國蘊藏的96％、占全世界蘊藏的64％，期中主要集中在柴達木盆地內的鹽湖地區。倘若無法掌握鋰電池正極材料的關鍵技術，亞洲國家最後仍將落得以低價輸出原料、卻必須高價從國外業者輸入成品的結果。由此可見唯有在關鍵領域積累自主知識產權，台灣相關電池製造業者才能成為這波新能源革命的最終贏家，而國家政策將引導民間投資方向，政策制訂者不可不慎！

倘若無法掌握鋰電池正極材料的關鍵技術，亞洲國家最後仍將落得以低價輸出原料、卻必須高價從國外業者輸入成品的結果。