車用電池高安全性技術設計-比亞迪刀片電池

FIND研究員：黎毅輝

近年全球環保議題興起帶動電動車需求暴增，在廣泛電動車能源需求議題下，電動汽車所採用電池安全性要求引起業界高度關注。製造商在設計和生產電池時，需要考慮各種潛在的安全風險，並採取相應的措施來減少風險，包括設計具有良好的熱管理系統、安全控制系統，採用高品質材料，以及實施嚴格的品質控制與生產檢驗流程等。同時，對於使用者提供完善之安全使用教育訓練也非常重要。這些措施有助於確保電動車電池在各種條件下都能安全可靠提供能源，同時保護使用者、車輛與周遭環境的安全。

圖1：刀片電池選擇扁平、長條形的設計，將眾多電芯垂直排列在一起，透過特殊的絕緣材料隔離及固定。

圖片來源：經濟日報網址https://money.udn.com/money/story/5612/7591867

根據媒體統計，全球電動車電池發生事件中，有38%為自體燃燒引爆，而碰撞短路起火、標準充電時起火各占14%共約28%。因此電池之穩定性與安全性極度受關注。

 圖2：電動車很環保，然電池自體燃燒占事故比例高

圖片來源(影片截圖)：https://www.youtube.com/watch?v=EeMB-yn16YA

【技術發展背景】

刀片電池並非簡單之材料與技術創新，而是涉及電池生產與加工技術之創新。所謂刀片電池指的是電池看似狹長形狀之刀片，電池長度可達2公尺、厚度可僅13.5釐米。這種結構大幅到提高了電池體積利用率，使得汽車分配之能源系統空間內可安裝更高容量之驅動電池，進而使續航里程表現更好。

【技術介紹】

大部分電動汽車追求電池高能量密度與續行力，因此採用能量密度較高之三元鋰電池，其能量更超越磷酸離鐵電池。但由於三元鋰電池提高能量密度其中一個做法為提高電池中鎳含量，這作法造成 電池熱穩定性降低，電池也更容易自燃，使得電池熱穩定度大幅降低，這可見於特斯拉之電動車幾起事故後之電池自燃事件可觀察到其危險性。

相比之下磷酸鋰鐵電池能量密度低，也具備更高安全性，因此刀片電池發表會便已「安全」作為最大亮點。

鐵空氣電池的技術優勢如下圖所示，該圖為美國公司Form Energy網站所列出的優勢項目

圖3：LFP刀片電池以安全價值導入特斯拉體系

圖片來源:u-car新聞；
網站：https://news.u-car.com.tw/news/article/67270

【未來展望】

磷酸鋰鐵電池安全性雖高，但由於低溫狀況下，性能表現不佳，因此市場較為適合中低階純電動車與低緯度區域商用車市場。未來如能將CTD技術應用於固態電池中將可為電池市場帶來變革。

封面圖片來源：https://www.usmart.hk/en/news-detail/6649544348633514304

參考資料來源

1. 經濟日報，https://money.udn.com/money/story/5612/7591867
2. 比亞迪電池官方網站：https://www.bydglobal.com/cn/ProductAndSolutions/NewEnergy_mob.html;jsessionid=-qZFPeX9dGYWguZrbepveNUaBlXU9VPSNHQn8H_jm5sAjYP1ABSe!1381741582!-1939807679
3. Usmart報導：https://www.usmart.hk/en/news-detail/6649544348633514304

《專題文章》想要節省進出口碳稅，擬定碳管理策略為企業第一要務

FIND研究員：吳韋伶

面對不可逆轉的淨零轉型趨勢，以及全球多個主要濟體陸續規劃進口產品碳含量課稅制度，在可預見的未來，產品製造過程中的碳排放量，將直接影響在進出口時被課徵稅款的多寡，進而間接影響到企業在市場上的貿易競爭力。故建議我國企業，除了積極關注碳稅政策（如歐盟CBAM、美國CCA）發展動態，也應著手發展組織碳策略及早因應之，以下歸納三個企業在發展碳策略時可參照的執行步驟，這將有助於企業決策者思考實質作為，以減少其產品的隱含碳量，這樣當面臨地方或國際碳管制措施正式實施之際，才不會因被徵收過多碳關稅而影響產品在市場上的競爭力。

步驟一：確立碳管理策略

在建立企業在碳管理策略的確立和發展方面，可以參考以下關聯圖概念；該概念圖可做為一個框架，以協助企業根據其碳盤查結果來制定減碳目標，並利用減碳和負碳工具來降低整體碳排放量。

圖1.碳管理與減碳工具關聯圖
圖片來源：《金屬製品產業碳盤查指引－基於國際碳關稅要求》，數轉院

步驟二：加速數位化工具導入

在碳管理方面，企業確實面臨著數據取得不易的挑戰，尤其是在製程和供應鏈的數據收集方面。為了應對這些挑戰，建議透過「碳排放與能源數據管理平台」、「供應鏈永續管理平台」兩種類型的整合數據平台之建立或選用，讓碳策略運作更有效率，有效且完整落實組織、產品與服務的碳排放量統計，並成為法規管制中可提交參考的信賴資料來源。

 1.碳排放與能源數據管理平台

考量製造業類別二的能耗比重高，建議企業建立或選用時，以可串接能源管理系統（電力感測器等AIoT異質資料）為主要評估要點，也建議介接企業內部既有系統（如ERP、MES），與生產設備、廠務設備等硬體做數據連動及資料拋轉。

2.供應鏈永續管理平台

在資安意識的抬頭下，如何共享供應鏈數據將是一大課題，因此建議企業建立或選用時，以能夠確保企業間可透過安全、信賴的方式交換數據機制為主要評估要點，並可再發展碳追溯、供應鏈風險分析、品質分析等應用。

步驟三：建立組織文化

透過將碳數據管理納入企業的日常管理流程中，決策者可以運用數據來支持決策過程，並及時調整策略以應對不斷變化的環境。然而，這也意味著需要確保數據的準確性、可靠性和及時性，並建立相應的數據收集、存儲和分析機制。因此，建議企業不僅應該積極尋找碳管理策略方向，還應該逐步將數據融入到日常管理流程中，以使決策者能夠更有效地執行企業策略並發現可能的新商業模式，這將有助於建立一個以減碳為中心的組織文化，使碳管理成為企業的核心價值和行為準則。 

參考資料來源：

1.封面圖片來源：Photo by Myriam Jessier on Unsplash  
2.《金屬製品產業碳盤查指引－基於國際碳關稅要求》，數轉院，2023。
3.【填問卷．載指引】金屬製品產業碳盤查指引-基於國際碳關稅要求。網址：https://rise.iii.org.tw/rise_front/#/view/form/tupf7qad5ymwfy0g

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