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可穿戴设备电池大战 中、日、韩谁领风骚?

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-08-13  作者:鑫椤资讯
核心提示:穿戴式装置受到产品尺寸限制,需要体积更小的锂电池,日、韩锂电池大厂优势不再,这让专注投入在小型、客制化锂电池生产的台湾地区的厂家有机会趁势而起,在穿戴式产品领域和日韩大厂互别苗头。
 
  全球穿戴式装置电池产值预估将从2014年的600万美元,窜升到2018年的7,700万美元,市场争夺战在短期内一触即发。过去锂离子电池当道,韩厂、日厂在出货量上傲视群雄,但锂离子电池无法应付穿戴式装置轻薄短小的尺寸需求,或许这是一个好机会,让提早布局于超薄、微型化锂电池的台厂,在这场穿戴式大战中能够逆转胜! 

  穿戴式电子产品迅速发展,未来能否取代智能型手机,最重要的关键就在于电池大小及续航力。由于传统
锂电池无法符合穿戴式装置轻薄体积的设计需求,各国电池厂商纷纷投入新世代的锂电池技术开发,除了助攻穿戴式电子产品突破设计与销售困境,更重要的是着眼于全球锂电池的市场大饼。 

  2018年全球
锂电池产量将达7700万美元 

  根据IHS Technology市场研究报告,穿戴式产品的全球出货量可在2018年达到5600万台,而全球电池的产值将从2014年的600万美元,迅速成长至2018年的7700万美元,营收成长正来自于穿戴式产品的挹注。 

  依据日本技术系统研究所(Technology System Research)在2013年Q2的调查报告,2012 年至2018年全球二次
锂电池的年平均成长率约8~10%,从2012年全球市场需求总计43亿颗,预估至2018年将提高到62亿颗以上,应用市场仍然以3C电子产品与电动车辆为主。而随着全球智能型手机与平板计算机成长动能趋于平缓,智能型眼镜、穿戴式电子装置、智能型手环、智慧手表将会是下一波最有发展潜能的电子产品。 

  不过,穿戴式装置现阶段主要关键问题在于电池续航量不足,若能持续降低耗电量,拉长穿戴式装置续航力,穿戴式装置市场才可能有突破性的发展。为了满足消费者长时间使用穿戴式装置需求,高能量
锂电池需求是最亟需解决的技术瓶颈。 

  韩厂
锂电池出货量全球最大日厂增产追赶 

  在2000年之前,日厂曾在全球
锂离子电池市场囊括约九成市占率,在专利申请上也属日本厂商布局最积极(详见附录“锂离子电池专 利数量分析”),但随着三星SDI、LG化学等韩厂异军突起,2011年韩国终于超过日本成为全球第一大。但从2014年开始,日本和韩国出货量首度呈现 缩小,日厂正在努力追赶韩厂,希望能重新夺回锂离子电池龙头的荣耀,包括电子零组件厂商日本TDK株式会社,预定在2016 年度上半年内将锂离子电池年产能提高四成;日立制作所(Hitachi)旗下电池制造子公司Hitachi Maxell,也计划新增产线,将穿戴装置用锂离子电池产能提高三成(注1)。 

  日本大厂松下(Panasonic)不仅是电动车动力
锂电池的主要供货商(可参考北美智权报先前文章“2014年电动车产量遽增67% 动力锂电池需求将引领市场十年”),在3C锂电池这块当然不能缺席。Panasonic利用在信息及通讯装置上所使用的电池材料技术,以及参考钮扣型电池与其他小型锂电池的制造技术,开发出 市场上最小的别针造型锂离子电池CG-320,直径只有3.5mm,高度约2公分,重约0.6公克,体积约是AAA电池的1/20,容量为13mAh。 

  CG-320可作为笔状或眼镜等小型装置的电池,不但可重复充电,还具备近场通讯(NFC)及蓝牙输出能力。除了CG-320之外,Panasonic也正在开发另外两款新电池,分别为容量30mAh、直径4.5mm、高度2.5公分的CG-425,以及容量50mAh,直径4.5mm及高度3.5公分的CG-435(注2)。 

  日韩抢推超薄大电池台厂可走利基市场 

  过去日、韩及国内电池大厂,主要聚焦于中、大型标准化的
锂电池产品研发与生产,但若将来穿戴式装置取代智能型手机、平板、NB成 为当红炸子鸡,情势将有所改变,穿戴式装置受到产品尺寸限制,需要体积更小的锂电池,日、韩锂电池大厂优势不再,这让专注投入在小型、客制化锂电池生产的台湾地区的厂家有机会趁势而起,在穿戴式产品领域和日韩大厂互别苗头。 

  兴能:抢先布局微小化先进混成电池 

  兴能高科技是台湾第一个将
锂电池导入商业化的厂商,结合传统的锂离子电池极板技术与锂高分子电池封装技术之优点,免加上自行开发之电解液、界面黏着技术、活化及制程技术,研发出独有的先进混成电池(Advanced Hybrid Battery, AHB )。 

  专攻中小型锂聚合物电池(Lithium Polymer Battery)应用市场的兴能高科技,产品主要运用于蓝牙耳机,近年来投入适用于穿戴装置产品应用的小型、异型化电池研发,并在微小化、半月形、圆柱形、曲面等形状上逐渐取得研发成果。根据兴能提供的数据,去年
锂电池出货量已达数百万颗,并将高分子锂电池大量用在智慧健康手环。虽然2014年兴能锂电池应用仍以蓝牙耳机占53%为最大宗,但穿戴式装置已经以24%跃居次位,医疗、无线键盘及游戏杆等计算机周边、手机周边等非蓝牙应用市场约占23%。展望未来两年,应用于穿戴式装置、医疗装置等供货量与市占率将持续放大。 

  因应穿戴式装置的小型化趋势,电池势必朝微小化发展,而兴能开发出的曲面电池,有别于日、韩与大陆等电池厂家的设计,采用 4.35V高电压设计,具备稳定的曲面形状,提升了电池的体积能量密度,循环充放电寿命可超过1,000次,不会因为电池充放电使用后,造成电池曲度产生 变化,目前兴能高科技除了在台湾已获得13笔的
锂电池专利技术,也正在欧、美等国申请专利。 

  辉能:超薄软板锂陶瓷电池FLCB除了兴能的曲面电池之外,台湾辉能科技也已发表“超薄软板锂陶瓷电池”(FPC Lithium-Ceramic Battery , FLCB),以固态锂陶瓷
电解质(Lithium-Ceramic electrolyte)取代传统电池内的电解液,并结合软性电路板基材,制造出可自由弯曲、不会漏液、无可燃物质、在受到穿刺、撞击、切割后仍能安全放电的软性电池。FLCB电池还可以像纸一样任意弯曲,厚度最薄可达0.36mm。 

  在应用上,FLCB因有超薄且可弯曲的特性,特别适合穿戴式电子、时尚的穿戴电源、智慧手表/手环、智慧衣、智慧鞋、智能眼镜、温度贴片、GPS追踪传感器、温度卷标、智能显示适配器、多功能卡、交通显示适配器、IOT物联网、电子烟、电子笔、健康照护等相关应用,让穿戴式产品开启更多设计上的可能性。 

  穿戴式装置系统设计空间吃紧,
锂电池摆放的位置又缺乏弹性,对于电池技术的要求更加严峻。因为具备超薄、可挠曲和安全 性,FLCB电池创造出一般锂电池做不到的新应用,例如以射出成型制程将FLCB一体成形,利用表带空间为次要电池,搭配手表主体内建锂电池,延长智能手 表的续航力;或是以智能型手机的皮套作为行动电源,抑或生物医疗用的温度贴片、超薄的芯片显示智能卡,都是FLCB在穿戴式电子装置主推的应用范畴。尽管目前FLCB电池供应链尚不成熟,仍以支持性功能为主,未来努力的方向是能提高能量密度,并解决成本问题,只要价格趋近于现在的锂电池,将有机会成为穿戴 式装置的电池解决方案。
 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有550多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
本会专业范围包括:铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锌锰碱锰电池、锂一次电池、锂离子电池、太阳电池、燃料电池、锌银电池、热电池、超级电容器、温差发电器及其他各种新型电池、电池系统解决方案,以及各类电池用原材料、零配件、生产设备、测试仪器和电池管理系统等。

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