日本三洋化成工業十年磨一劍！全樹脂電池可望成為儲能明日之星

作者 財訊 | 發布日期 2021 年 10 月 31 日 10:00 |

綠色能源需求大增，推動相應的儲能技術，電池也不斷追求更高的性能。近來全樹脂電池便以後起之秀姿態加入戰局，它和傳統鋰電池一樣，利用鋰離子在正負極移動來充電和放電，但鋰電池使用許多金屬材料，而全樹脂電池則把金屬製的電極以及電解液都改用樹脂，具有高安全性、低成本的優勢。

目前全樹脂電池的領導廠商是日本三洋化成工業出資的APB公司，今年10月，APB在福井縣越前市的新廠開始量產，年產能為20萬瓩/時；未來大規模自動化量產後，長期目標是售價比鋰離子電池便宜一半。

解決電池問題  新材料問世

電池從最早期的鈷酸鋰電池，進展到比亞迪使用的磷酸鋰鐵電池、特斯拉電動車使用的三元鋰電池，都是為了滿足容量大、壽命長等需求。但無論如何，安全一直是個難題，因為鋰離子電池一旦受到撞擊或擠壓等造成短路，大量電流會通過金屬製的集電體，過熱可能導致失火。

全固態電池於是應運而生，它採用固體的電解質，沒有液體外漏之虞，能降低溫度急遽變化帶來的失火風險。此外，固態電池能量密度高，容量比傳統電池多50%，未來可能進一步提升；另一個優點是充電時間短，充電一次能行駛的距離大幅拉長。日本豐田、TDK等廠商正如火如荼研發相關技術，村田製作所更預定本年度內量產小型固態電池。

近來，全新概念的全樹脂電池也將問世，由於這種電池把金屬製的電極以及電解液都改用樹脂，它有3種好處。

第一，安全性高。全樹脂電池因為用抗阻大的樹脂，即使短路也不會流入大量電流，比較安全。第二，製造成本低。鋰電池約有20道製程，全樹脂電池的製程還不到10道，設備投資負擔也輕。第三，電池性能優。全樹脂電池的能量密度較高，容量約是傳統電池的2倍，而且形狀的自由度高，也容易大型化。

目前全樹脂電池的用途，主要是用於定置型電池。太陽能、風力發電等再生能源的儲能裝置需要安全而廉價，但現有鋰電池的成本太高，也有安全疑慮。有別於電動車電池，再生能源儲能不需要充電速度快、放電電流大等充放電的能力，而是約8小時的長時間電流充放，這完全符合了全樹脂電池的特性。

全樹脂電池的領導廠商是三洋化成工業出資的APB。1990年代，當時任職於日產汽車的APB執行長堀江英明，研發電動車LEAF時，雖然有全樹脂電池的構想，但拜訪了多家化學廠商，一直找不到適合的材料。直到2012年，三洋化成得悉堀江英明的構想，雙方展開合作，技術才有突破性進展。

▲ 三洋化成工業投資的APB，擁有獨創的全樹脂電池技術。

1949年成立的三洋化成，產品包括紙尿布用的高吸水性樹脂、潤滑油添加劑等，當時也在尋找使用樹脂的新事業。

《日經商業週刊》報導，雙方合作後的3個月內，每兩星期就試一次材料，總共試了30、40種，做了大約5,000種樣本，三洋化成累計負擔了數十億日圓的研發費用。

軟銀子公司也要委託開發

商業化有了眉目後，2018年堀江離開日產汽車成立APB。2019年三洋化成對APB注資，目前持股超過四成，營運長兼科技長進藤康裕也來自三洋化成。而擁有全樹脂電池專利的日產，2020年將專利技術轉移給APB，完善了APB從開發到製造的技術；去年大林組、帝人、橫河電機等十多家公司，也對APB出資共100億日圓。

今年10月，APB在福井縣越前市的新廠開始量產，川崎重工業打造的調查用水下無人載具（AUV），已決定採用這款電池。AUV的功能是在維修海底電纜、油管等設備，因為要在水中長時間作業，需要大容量又能耐水壓的電池。

此外，發電廠、搭載手機基地台的無人機等業者，也有高度興趣。去年9月，在美國新墨西哥州完成「無人機行動基地台」測試的軟體銀行子公司HAPS Mobile，也決定委託APB開發專用全樹脂電池。

由於車用動力電池和定置型儲能電池的系統不同，各汽車業者的需求也互異，APB初期將以供應定置型需求為主。該公司預估2025年後，全樹脂電池的營業額將達到900億日圓，前景值得期待。