2010/03/05
經濟部能源局
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▓撰文：潘金平、楊長榮、許榮木 ▓圖片提供：工研院
工研院創新材料「高安全性STOBA鋰電池」，以其獨特的遇高溫閉鎖特性，榮獲第47屆全球百大科技研發獎（R＆D 100 Award），與美國太空總署、美國阿岡國家實驗室、英代爾，以及日本日立等眾多國際知名機構或企業，同時獲頒2009年百大科技獎。
石油能源逐漸枯竭的今天，凸顯主導能源科技，係入列世界強國的門票；工研院累積20餘年經驗，開發出特殊材料奈米STOBA（Self Terminated Oligomers with hyper-Branched Architecture），多樣化配方製備鋰離子二次電池（Lithium Ion Batteries），研製出領先全球的「高安全性STOBA鋰電池」，除改寫鋰電池歷史、擴展鋰電池應用範圍，也提供給電動車更安全可靠的動力，以取代對石油的過度依賴，為環保地球提供新的契機，因而榮獲2009年全球百大科技研發獎，實為台灣科技的新榮耀。
安全至上，STOBA技術獨步全球
「R＆D 100 Awards」由美國著名科技雜誌R＆D在1963年創設，每年從全球上千件創新技術中，進行百大科技的票選，迄今已歷47年，素有「產業創新奧斯卡獎（The Oscars of Invention-The Chicago Tribune）」之美名。得獎者依其顯著科技突破性、創新獨特性及應用實用性等3個項目進行評比，並由美國境內各領域知名專家學者進行評選，每年挑選出全球100項年度具重大創新意義的商品化技術，獲獎技術多成為影響未來生活最關鍵的發展。
2009年擔任R＆D 100評審的Tim Studt表示，評審團每年根據新技術的「突破性」、「實用性」與「影響性」，做為挑選得獎技術的標準。鋰電池雖然擁有輕量、高能量密度等特點，但是安全性一直無法提升。隨著全球3C消費品的蓬勃發展，仰賴鋰電池提供電力的產品持續發生意外，台灣工研院對於高安全鋰電池的研發突破，吸引整個評審團隊的目光，是一項令人振奮的科技發展。
代表工研院前往領獎的工研院材化所副所長彭裕民表示，對一個歷經6年的研發團隊來說，這是非常令人感動的時刻，能夠站在國際舞台上，代表台灣和世界一流研發菁英站在一起，表示台灣在鋰電池材料創新上的研究方向是正確且具有競爭力的。
市場特性，STOBA將創產業新藍海
由於鋰電池屬攜帶式電動裝置（3C電子產品），可視為近代人類之典型科技，做為長時間有效動力的提供來源，因此全球鋰電池市場不斷成長，創造出驚人商機，如2008年全球鋰電池生產量達31億顆，每年更以超過10％的比率成長。但即使以標準製程安全要求6個標準差來計算，全球每年仍會生產出1萬顆有安全顧慮的產品，威脅消費者的生命安全。2006至2009年間，日本廠商已經召回超過5,000萬顆問題電池，估計損失金額達3億美元以上，故安全性是產業與消費者最關注的議題。
而以前無法要求更安全的鋰電池，是因為全球尚未有解決方案。現在工研院最新研發出的高安全性STOBA鋰電池技術，以奈米級的高分子材料，添加在鋰電池中，形成絕佳防護膜，好像是奈米級的保險絲，當鋰電池遇高熱、外力撞擊或穿刺時，STOBA會即刻產生閉鎖效果，阻斷離子通道，停止電化學作用，避免電池發生短路，防止高熱與爆炸事件發生。此技術可提升電池高溫循環壽命20％以上，安全性可以達到12個標準差，並有多重防護機制，是目前全球從材料根本端創新，解決鋰電池安全的重要技術。
此嶄新的材料技術，已通過比國際安全標準更加嚴苛的電池強制短路穿刺實驗，證實能有效提升鋰電池安全性，巨幅降低電池爆炸事件機率，目前已經申請全球29件專利。工研院將透過與產業合作，成立高安全性電池聯盟，讓STOBA成為全球鋰電池市場的新安全標準。
對此，工研院材化所所長劉仲明表示，「高安全性」是發展鋰電池最重要的技術核心，目前STOBA技術一推出，已引起鋰電池市場盛大迴響，以及3C產業的重視。未來，因應能源短缺，世界各國都在大力推廣電動車，STOBA技術除了3C產品外，也可應用於廣大的電動車市場，預期將可為台灣的電池產業再創一波新藍海。（作者為工研院材化所儲能組組長、研究主任及研究員）