精實新聞 2011-12-14 09:33:49 記者 鄧寧 報導
新能源產業成為未來世界發展重心,但純電動車卻遲遲無法販售給一般消費者,只能限縮在「試運行」名義下上路,除了充電設施未臻完備外,最主要的仍是電池問題未能滿足需求。專責產品安全測試及認證的國際機構UL(Underwrites Laboratories)亞洲區諮詢事業發展經理陳立閔指出,針對純電動車領域,目前全球通過電池芯認證的廠商很多,但通過鋰電池模組認證的卻一個也沒有,國內廠商應將注意力轉向鋰電池模組與電池管理系統(BMS),爭取市場發言地位,才能增加電動車競爭優勢。
陳立閔強調,「安全」才是實踐電動車的核心價值,其實電動車的爆炸事件並不少,今年4月在中國杭州發生電動計程車充電自燃事件,美國也發生過電動車經美國政府撞擊測試3週後起火自燃案例,顯示動力電池不只充電的時候容易爆炸,不充電時也會爆炸,而導致電池芯爆炸的因素有過度充電、掉落、震動、壓擠、汙染、電極錯位,以及絕緣層設計不當等,需要多重標準驗證以改善製造安全技術。
純電動車造價昂貴,而其動力心臟鋰電池即佔整部電動車40%的成本,電池模組中又有20%成本來自電池管理系統(BMS),其重要性自是不言而喻。UL指出,許多電池廠號稱已通過安全測試,其實指的是單一電池芯,而一台電動車動輒需要上千顆鋰電池串聯與並聯起來的電池模組,根據易燃性試驗,當多顆鋰電池串聯在一起時,只要有一顆出現問題,產生內部電路並過充,就可能發生自燃,且此現象不會立即發生,而是需累積一段時間才可能爆發,故UL在進行電池測試後,還會放置兩天觀察。
就實際情況來看,一台使用上千顆鋰電池的電動車,即使業者製造出超越百萬分之一不良率的高品質電池芯,如果沒有良好的電源管理電路(BMS),失效機率反而可能暴增至千分之一以上,而整車廠生產電動車規模絕不只千輛而已,但安全測試絕不容許妥協,電動車因牽涉駕駛安全,容錯率自是愈低愈好。因此,電池芯單體、小型串聯與整個串聯,製造時都必須分階段採取不同的考量。
根據經濟部統計,截至2011年10月底,全台電動車輛產業投資金額達新台幣142.75億元,超過原先設定的目標金額120億元,其中以鋰電池相關投資占74億元為最多。美國亦計畫投資24億美元支持電動車發展,歐盟則訂定2016年達到百萬電動車於路上行駛的目標。
從投資金額來看,台灣產官學界是不遺餘力在開發電池技術,但陳立閔指出,單是提高鋰電池本身的安全性,對於提升電動車整體安全效果有限,與其重視電池本身的控管,不如更進一步針對電池管理系統(BMS)進行研發。
政府與業界不斷強調,台灣因幅員小,適合推行電動車產業,而電機技術上又擁有豐富的OEM與ODM設計經驗,雖然主要產品多偏消費性電子領域,仍是領先國際的一大優勢。UL認為,電池管理系統(BMS)與電機電子設計密切相關,只是多被藏在電池模組概念下,而被業者與學界忽視,但其實台灣業者已有發展BMS利基,可謂手握電動車成敗關鍵,若能更全面性地掌握鋰電池模組、安全良率與電源管理技術,即可望領先世界腳步成為電動車發展領導者。