能源轉型大勢所趨，掌握碳中和儲能商機！一次搞懂什麼是碳中和、鋰電池、固態電池、燃料電池（07/12/2021 TechNews科技新報）
作者 姚 惠茹
聯合國在 1997 年 12 月通過京都議定書將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水平，以保護地球的生態系統。從那之後，碳排量就逐漸成為評估環境成本的一項重要指標。2015 年 12 月，各國在《巴黎協定》中承諾，在 2050~2100 年實現全球「碳中和」目標。
什麼是碳中和呢？
碳中和是「從環境中消除的碳排超過所排放的碳」。通常透過使用低碳能源取代化石燃料、植樹造林、節能減排等形式，來達到相對「零排放」。目前為止全世界已經有超過 50 個國家宣告在本世紀中葉達到碳中和，超過 100 個國家在政策中提及，2050 年是大部分國家設定的目標年。
分析碳中和商機，首先要來了解主要碳排產業，目前全球最大的碳排放產業是電力產業，其碳排放量佔全球碳排放量比重高達四成，而再生能源發電的比重近幾年來雖然持續增加，也約略佔三成左右，如扣除水力發電、地熱發電等，以風電及太陽能為主的再生能源佔比又僅有一成，富邦證券表示，未來持續增加風電與太陽能發電仍將是主要的發展趨勢。
車輛的二氧化碳排放佔全球碳排放量比重超過二成，因此未來電動車取代內燃機汽車的趨勢，將會加快進行，另外包含製造業的工廠與建築業等佔全球碳排放量也達到二成，因此將被迫更新其生產設備，降低排放量，中國及其他第三世界等地區，必須要淘汰高汙染高排碳的產能，建置更具效能且符合環保碳排規範的產能取代，否則其出口將會被先進國家課以碳稅。
從前面分析主要碳排來源，就可以知道為什麼再生能源和電動車會成為近年來的重要產業發展趨勢，然而電動車雖然不排放 CO2，但若使用的電力是火力發電，則會增加發電廠的碳排量，因此電力來源由火力發電轉為再生能源，再使用電動車才能真正達到減碳的效果。
富邦證券表示，由於再生能源如太陽能與風電都是屬於間歇性發電，受到日照時間與季節性風力強弱的影響，必須透過儲能系統，將再生能源發電做妥適的儲存應用，故儲能系統將在碳中和發展趨勢中，扮演著重要的關鍵角色。
近年來光電、風電產業快速崛起，因綠能發電具間歇性特質，尚需儲能系統搭配，才能避免再生能源受到天氣因素的波動影響供電，確保長期供電穩定，儲能系統市場規模因此快速成長，2018年全球儲能系統放電量 5,971 百萬瓦時，預估至 2024 年，全球儲能系統規模年複合成長率超過七成。
富邦證券指出，現階段全球儲能系統主要可分為三大類，機械能儲能、電化學儲能（鋰離子電池）及化學儲能（燃料電池）三大類，其中以電化學儲能為目前的市場主流，而化學儲能為近年備受市場期待的另一種儲能系統。
鋰離子電池
目前全世界車廠所生產的電動車，其儲能電池的應用種類，以「鋰離子電池」為市場應用主流，而再生能源儲能系統方面，也大部分同樣採用「鋰離子電池」，作為協助電網進行電力調節的輔助設備，例如特斯拉在各地建置超級充電站，就會利用到鋰電池儲能系統。
鋰電池材料中以正極材料最為重要，一般都是以鋰合金氧化物所構成，也是常聽到的三元鋰電池就是以鎳鈷錳等三種材料組成正極的鋰電池，另外常聽到的磷酸鋰鐵，也是正極材料的一種。負極材料目前多以石墨為主，未來會往矽負極來發展電解質現階段都是液態（膠狀），目前業界正積極開發固態電解質的鋰電池，作為下一世代鋰電池的發展方向。
固態電池
鋰電池為「液態電池」，其電解液為膠狀電解質，而液態電池性能容易受溫度高低影響，並有電解液外漏爆炸的風險，當前普遍使用的有機電解液存在爆炸等安全隱憂，已成為限制鋰離子電池發展的瓶頸，而固態電解質的重量較輕，只有液態鋰電池的一半、充電速度比鋰離子電池快，只要 10~15 分鐘，而且沒有腐蝕性的問題，壽命較長。
目前日本豐田、南韓三星、中國寧德時代、美國的 Quantum Scape（QS），德國的 Solid Power 與台灣輝能等公司業已開啟固態電池產業化進程，目前預估最快 2023~2025 年間，有可能量產車用固態電池。
燃料電池
燃料電池為一種將燃料（通常是氫氣）與氧化劑產生的化學能通過化學反應轉換成電能的儲能系統，通常又稱為氫能源，利用氫燃料的氧化作用，產生電力，沒有排碳，只有排水，若是將太陽光電或風力發電的電力來產製氫氣，產製後的氫氣可做為燃料電池的燃料來源。
藉由氫能載體整合各式再生能源，能平衡各類再生能源供電缺口或不穩定。富邦證券表示，現階段包含美國、日本、南韓、歐盟、澳洲及中國都積極發展燃料電池，企業界與日韓車廠也都努力開發各式產品應用。
富邦證券表示，2050 年是大部分國家設定的碳中和的目標年，降低碳排放量的碳中和商機，已經成為未來十年的重大商機，因此使用何種電池能達到安全又具效能的綠能發電儲能系統，將會是未來產業發展的重點，也值得投資人持續關注。
完整內容請見：
https://technews.tw/2021/07/12/carbon-neutral/
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鋰電池爆炸溫度 在 [新聞] 筆電、手機鋰電池爆炸超恐怖！專家教你 的推薦與評價
筆電、手機鋰電池爆炸超恐怖！專家教你防範SOP
記者谷庭／台北報導
今(24日）凌晨1時在光華商場斜對面的一棟住商混合大樓3樓，裡面堆放500顆筆電鋰電池，
突然爆炸起火，現場火場溫度極高併伴隨大量濃煙，造成9名警消在救災時遭嗆傷及輕微灼
傷，所幸送醫後沒有生命危險，3C達人廖阿輝表示，鋰電池大量存放很久，可能因為電池過
度老化或不正常充電才會引發火災。
▲北市驚傳500顆鋰電池爆炸事件。（圖／三立新聞網）
廖阿輝指出基本上不論是筆電還是手機的鋰電池，因為內部零件化學結構的關係，相對起來
的確比較會容易燃燒，但真的要燒起來也不容易，主要因為外層都有外殼的保護，除非被尖
銳的東西刺穿，或是強烈撞擊，才有可能發生危險。而大量存放電池，電池老化變質，或是
充電器老化導致不正常充電、電線走火等等，都可能是讓鋰電池爆炸的原因。
基本上民眾不太會存放這麼大量的鋰電池，但如果真的怕發生意外，廖阿輝還是建議在家中
備有小型的家用滅火器，因為單純潑水未必有用，而且也可能會伴隨大量濃煙相當嗆人。
林口長庚臨床毒物中心主任顏宗海表示，因為這次有高達500顆的鋰電池起火燃燒，擔心在
高溫下產生不完全燃燒的有害物質，大量一氧化碳、PM2.5、甚至也擔心這些氣體裡會含有
鋰，如果人體吸入過多會產生神經毒性，當下走路不穩、四肢無力、意識不清嚴重恐會昏迷
，不過顏宗海強調過去在醫學上比較常碰到鋰中毒狀況是口服誤食，比較少是吸入氣體造成
，但由於這次鋰電池數量眾多，9位打火弟兄遭嗆傷，建議環保單位還是可再到場檢驗。
▲9位打火弟兄被濃煙嗆傷。（圖／三立新聞網）
如果民眾擔心鋰電池爆炸，可以用以下幾招預防：
1.別過度充電或放電
鋰電池的兩端是正負極，中間為電解液，電壓從電解液把鋰離子從一端帶到另外一端，這就
是充電與放電的過程，當正常充電、放電時這格過程是安全的，但是過度充電、放電而導致
電池過熱、反應加速，使溫度持續飆升到 150 ℃ 以上，電解液就會膨脹形成蒸汽，使電池
內部壓力太大產生爆炸，
2.鋰電池短路
鋰電池既然是依靠電解液幫助電離子移動來傳導電流，因此過程中正負兩極是不能接觸的，
想想看電影常常有演野外求生，透過錫箔紙和電池兩極就可以燃火！因此正負兩極是一定避
免接觸，甚至是避免碰撞，為了防止這種情況，一般會在陰陽兩極之間放上隔板，如果因為
外部物理因素例如碰撞、摔落而導致隔膜損壞，正負兩極接觸在一起形成短路，電池就會產
生爆炸了。
3.保護電路的晶片失效
電池本身含有一個晶片用來保護電路，尤其是現在快充當道，保護機制就顯得更加重要，照
理來說晶片迴路會透過關閉電池等方式來避免過度充電與電池可能發生的故障等狀況，所以
當充電器與電池的晶片迴路故障，甚至沒有晶片迴路的保護，就會很容易因為過度充電或短
路進而爆炸。
4.如上述所說，晶片迴路非常重要，因此盡可能使用原廠充電器和充電線，在晶片迴路上會
最有保障，而且才不容易因為錯誤的電壓或電流造成電池的不穩定和故障。
5.充電的時候，讓手機有個乾淨的環境，取掉手機套、避免手機上下左右有其他物品，並特
別要注意避開附近易燃物。
6.避免摔落手機或泡水，這樣可能導致手機電路異常。
7.盡量不要在溫度過高或過低的環境中充電，減少外部環境因素影響很重要喔！
8.最重要的是充電也要時刻關注，若有發現溫度過高狀況，要立即停止充電。
https://www.setn.com/m/news.aspx?newsid=659501
心得:
過度充電是指100%
手機馬上要拔掉嗎？
因為習慣睡覺的時候插著，早上起來就滿電，就可以出門了...Orz
但是根據達人所說保護晶片可能會失效造成過充，但我要怎麼知道有沒有失效0.0?
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Sent from my Samsung Galaxy Note10+
○ PiTT // PHJCI
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