▌研究中心推動與目標
世界各國致力於減緩全球暖化與能源枯竭的問題。台灣同樣於 2022 年由國發會領銜環保署、科技部(現為國科會)、經濟部、交通部與內政部共同發 表 2050 淨零排放路徑策略,提出五大路徑規劃、四大轉型策略與兩大基礎。根據調查指出,淨零情況下預估至 2050 年於建築、運輸、工業、電力、負碳技術各部門的技術轉型下,電力與電氣化將年增長 2 ± 0.5 %,並在 2050 年時電力與電氣化需求將超過總能源占比 50 %,達 4000 億度電以上。其中,太陽能與風能之總裝置容量於 2050 年將高於 90 GW,預期提供 6 至 7 成的電力能源,此瞬間發電量,加上基載電力,會超過電力的需求,而導致電網的不穩定,而造成棄風棄光的情境。加上再生能源的間歇性,使得電力供應具有不確定性,因此有賴發展電化學能源技術,包括電池儲能與氫能轉換技術,除了可提昇電網的靭性外,避免棄風棄光的情況,另外,產生的綠氫可用於零排放燃料電池 發電與提供工業氫的使用,以降低二氧化碳排放。在電池儲能方面,較成熟的二次電池,具備快速應答的特點,可提昇再生能源的調度彈性與穩定性。眾多二次電池中,鋰離子電池因具備重量輕、高能量密度、低自放電、高操作電壓 等優勢,成為最適合電化學儲能裝置發展項目之一。另一方面,除了開發新興再生能源外,減少溫室氣體的污染亦極其重要。在溫室氣體排放上,最貼近生 活的污染源為每天運輸工具移動所造成的廢氣排放,其 CO2 排放量佔所有汙染源總 CO2排放量的25 %。此外,運輸工具消耗掉全球約 55 %的石油燃料 1, 2。針對此議題,2050淨零發展策略中在運輸部門上規劃於 2030年達成公共交通載 具全面電動化,並在 2040 年,車輛銷售將以純電動車(Electric vehicle, EV)全面取代油車,減少化石能源的消耗和溫室氣體的排放,同時布建超過 400處電動車能源補充站並促進產業技術升級,全面補助企業技術轉型發展。 然而,現今的 EVs 在安全性、續航力、壽命、快充能力等方面仍不及油車,開發次世代電化學能源科技應用於 EVs 上,為達成運輸載具電動化願景的重要課題。
電化學能源科技在淨零排放路徑上,無論在穩定高再生能淨佔比的電網上、電動車或透過綠氫減少對化石能源的依賴均將扮演極其關鍵的角色,電化學能源科技的核心主題為儲能電池與氫能轉換技術,在此兩核心主題下,本計畫擬發展的項目:包括(1)電動車電池; (2) 極端條件電池; (3)永續儲能電池;(4) P2X電解技術;(5)薄膜技術;(6)氫能應用等項目。 |
● 隨 再生能源 佔比與電動車的普及化,我國對電化學儲能系統的需求將更加殷切。
● 電動車產業與電池產業鏈
● 除目前電動車與調頻輔助應用。未來在削峰填谷或較長時間的 電力調度,需要更多樣的電化學儲能系統與技術。
● 氫能技術能夠鏈結電力、熱、產業、mobility等。