可穿戴設(shè)備電池市場(chǎng)：中日韓誰(shuí)領(lǐng)風(fēng)騷？

 穿戴式電子產(chǎn)品迅速發(fā)展，未來(lái)能否取代智能型手機(jī)，最重要的關(guān)鍵就在于電池大小及續(xù)航力。由于傳統(tǒng)鋰電池?zé)o法符合穿戴式裝置輕薄體積的設(shè)計(jì)需求，各國(guó)電池廠商紛紛投入新世代的鋰電池技術(shù)開(kāi)發(fā)，除了助攻穿戴式電子產(chǎn)品突破設(shè)計(jì)與銷售困境，更重要的是著眼于全球鋰電池的市場(chǎng)大餅。 穿戴式裝置受到產(chǎn)品尺寸限制，需要體積更小的鋰電池，日、韓鋰電池大廠優(yōu)勢(shì)不再，這讓專注投入在小型、客制化鋰電池生產(chǎn)的臺(tái)灣地區(qū)的廠家有機(jī)會(huì)趁勢(shì)而起，在穿戴式產(chǎn)品領(lǐng)域和日韓大廠互別苗頭。

全球穿戴式裝置電池產(chǎn)值預(yù)估將從2014年的600萬(wàn)美元，竄升到2018年的7,700萬(wàn)美元，市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)在短期內(nèi)一觸即發(fā)。過(guò)去鋰離子電池當(dāng)?shù)溃n廠、日廠在出貨量上傲視群雄，但鋰離子電池?zé)o法應(yīng)付穿戴式裝置輕薄短小的尺寸需求，或許這是一個(gè)好機(jī)會(huì)，讓提早布局于超薄、微型化鋰電池的臺(tái)廠，在這場(chǎng)穿戴式大戰(zhàn)中能夠逆轉(zhuǎn)勝!

2018年全球鋰電池產(chǎn)量將達(dá)7700萬(wàn)美元

根據(jù)IHS Technology市場(chǎng)研究報(bào)告，穿戴式產(chǎn)品的全球出貨量可在2018年達(dá)到5600萬(wàn)臺(tái)，而全球電池的產(chǎn)值將從2014年的600萬(wàn)美元，迅速成長(zhǎng)至2018年的7700萬(wàn)美元，營(yíng)收成長(zhǎng)正來(lái)自于穿戴式產(chǎn)品的挹注。

圖一、2014-2018年全球穿戴式裝置電池產(chǎn)值預(yù)測(cè)(單位：百萬(wàn)美元)

依據(jù)日本技術(shù)系統(tǒng)研究所(Technology System Research)在2013年Q2的調(diào)查報(bào)告，2012 年至2018年全球二次鋰電池的年平均成長(zhǎng)率約8~10%，從2012年全球市場(chǎng)需求總計(jì)43億顆，預(yù)估至2018年將提高到62億顆以上，應(yīng)用市場(chǎng)仍然以3C電子產(chǎn)品與電動(dòng)車輛為主。而隨著全球智能型手機(jī)與平板計(jì)算機(jī)成長(zhǎng)動(dòng)能趨于平緩，智能型眼鏡、穿戴式電子裝置、智能型手環(huán)、智慧手表將會(huì)是下一波最有發(fā)展?jié)撃艿碾娮赢a(chǎn)品。

不過(guò)，穿戴式裝置現(xiàn)階段主要關(guān)鍵問(wèn)題在于電池續(xù)航量不足，若能持續(xù)降低耗電量，拉長(zhǎng)穿戴式裝置續(xù)航力，穿戴式裝置市場(chǎng)才可能有突破性的發(fā)展。為了滿足消費(fèi)者長(zhǎng)時(shí)間使用穿戴式裝置需求，高能量鋰電池需求是最亟需解決的技術(shù)瓶頸。

韓廠鋰電池出貨量全球最大日廠增產(chǎn)追趕

在2000年之前，日廠曾在全球鋰離子電池市場(chǎng)囊括約九成市占率，在專利申請(qǐng)上也屬日本廠商布局最積極(詳見(jiàn)附錄“鋰離子電池專 利數(shù)量分析”)，但隨著三星SDI、LG化學(xué)等韓廠異軍突起，2011年韓國(guó)終于超過(guò)日本成為全球第一大。但從2014年開(kāi)始，日本和韓國(guó)出貨量首度呈現(xiàn) 縮小，日廠正在努力追趕韓廠，希望能重新奪回鋰離子電池龍頭的榮耀，包括電子零組件廠商日本TDK株式會(huì)社，預(yù)定在2016 年度上半年內(nèi)將鋰離子電池年產(chǎn)能提高四成;日立制作所(Hitachi)旗下電池制造子公司Hitachi Maxell，也計(jì)劃新增產(chǎn)線，將穿戴裝置用鋰離子電池產(chǎn)能提高三成(注1)。

日本大廠松下(Panasonic)不僅是電動(dòng)車動(dòng)力鋰電池的主要供貨商(可參考北美智權(quán)報(bào)先前文章“2014年電動(dòng)車產(chǎn)量遽增67% 動(dòng)力鋰電池需求將引領(lǐng)市場(chǎng)十年”)，在3C鋰電池這塊當(dāng)然不能缺席。Panasonic利用在信息及通訊裝置上所使用的電池材料技術(shù)，以及參考鈕扣型電池與其他小型鋰電池的制造技術(shù)，開(kāi)發(fā)出 市場(chǎng)上最小的別針造型鋰離子電池CG-320，直徑只有3.5mm，高度約2公分，重約0.6公克，體積約是AAA電池的1/20，容量為13mAh。

圖二、Panasonic開(kāi)發(fā)出市場(chǎng)上最小的別針造型鋰離子電池CG-320

CG-320可作為筆狀或眼鏡等小型裝置的電池，不但可重復(fù)充電，還具備近場(chǎng)通訊(NFC)及藍(lán)牙輸出能力。除了CG-320之外，Panasonic也正在開(kāi)發(fā)另外兩款新電池，分別為容量30mAh、直徑4.5mm、高度2.5公分的CG-425，以及容量50mAh，直徑4.5mm及高度3.5公分的CG-435(注2)。

圖三、Panasonic 的CG-320電池可運(yùn)用在各種小型的電子裝置上

日韓搶推超薄大電池臺(tái)廠可走利基市場(chǎng)

過(guò)去日、韓及國(guó)內(nèi)電池大廠，主要聚焦于中、大型標(biāo)準(zhǔn)化的鋰電池產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)，但若將來(lái)穿戴式裝置取代智能型手機(jī)、平板、NB成 為當(dāng)紅炸子雞，情勢(shì)將有所改變，穿戴式裝置受到產(chǎn)品尺寸限制，需要體積更小的鋰電池，日、韓鋰電池大廠優(yōu)勢(shì)不再，這讓專注投入在小型、客制化鋰電池生產(chǎn)的臺(tái)灣地區(qū)的廠家有機(jī)會(huì)趁勢(shì)而起，在穿戴式產(chǎn)品領(lǐng)域和日韓大廠互別苗頭。

興能：搶先布局微小化先進(jìn)混成電池

興能高科技是臺(tái)灣第一個(gè)將鋰電池導(dǎo)入商業(yè)化的廠商，結(jié)合傳統(tǒng)的鋰離子電池極板技術(shù)與鋰高分子電池封裝技術(shù)之優(yōu)點(diǎn)，免加上自行開(kāi)發(fā)之電解液、界面黏著技術(shù)、活化及制程技術(shù)，研發(fā)出獨(dú)有的先進(jìn)混成電池(Advanced Hybrid Battery, AHB )。

圖四、先進(jìn)混成電池的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)寬廣，正符合現(xiàn)今信息產(chǎn)品“輕、薄、短、小”的趨勢(shì)

專攻中小型鋰聚合物電池(Lithium Polymer Battery)應(yīng)用市場(chǎng)的興能高科技，產(chǎn)品主要運(yùn)用于藍(lán)牙耳機(jī)，近年來(lái)投入適用于穿戴裝置產(chǎn)品應(yīng)用的小型、異型化電池研發(fā)，并在微小化、半月形、圓柱形、曲面等形狀上逐漸取得研發(fā)成果。根據(jù)興能提供的數(shù)據(jù)，去年鋰電池出貨量已達(dá)數(shù)百萬(wàn)顆，并將高分子鋰電池大量用在智慧健康手環(huán)。雖然2014年興能鋰電池應(yīng)用仍以藍(lán)牙耳機(jī)占53%為最大宗，但穿戴式裝置已經(jīng)以24%躍居次位，醫(yī)療、無(wú)線鍵盤(pán)及游戲桿等計(jì)算機(jī)周邊、手機(jī)周邊等非藍(lán)牙應(yīng)用市場(chǎng)約占23%。展望未來(lái)兩年，應(yīng)用于穿戴式裝置、醫(yī)療裝置等供貨量與市占率將持續(xù)放大。

因應(yīng)穿戴式裝置的小型化趨勢(shì)，電池勢(shì)必朝微小化發(fā)展，而興能開(kāi)發(fā)出的曲面電池，有別于日、韓與大陸等電池廠家的設(shè)計(jì)，采用 4.35V高電壓設(shè)計(jì)，具備穩(wěn)定的曲面形狀，提升了電池的體積能量密度，循環(huán)充放電壽命可超過(guò)1,000次，不會(huì)因?yàn)殡姵爻浞烹娛褂煤?，造成電池曲度產(chǎn)生 變化，目前興能高科技除了在臺(tái)灣已獲得13筆的鋰電池專利技術(shù)，也正在歐、美等國(guó)申請(qǐng)專利。

圖五、興能高科技已公告之臺(tái)灣專利數(shù)量共13筆

輝能：超薄軟板鋰陶瓷電池FLCB除了興能的曲面電池之外，臺(tái)灣輝能科技也已發(fā)表“超薄軟板鋰陶瓷電池”(FPC Lithium-Ceramic Battery , FLCB)，以固態(tài)鋰陶瓷電解質(zhì)(Lithium-Ceramic electrolyte)取代傳統(tǒng)電池內(nèi)的電解液，并結(jié)合軟性電路板基材，制造出可自由彎曲、不會(huì)漏液、無(wú)可燃物質(zhì)、在受到穿刺、撞擊、切割后仍能安全放電的軟性電池。FLCB電池還可以像紙一樣任意彎曲，厚度最薄可達(dá)0.36mm。

圖六、輝能科技的“超薄軟板鋰陶瓷電池”，不但超薄且可彎曲

在應(yīng)用上，F(xiàn)LCB因有超薄且可彎曲的特性，特別適合穿戴式電子、時(shí)尚的穿戴電源、智慧手表/手環(huán)、智慧衣、智慧鞋、智能眼鏡、溫度貼片、GPS追蹤傳感器、溫度卷標(biāo)、智能顯示適配器、多功能卡、交通顯示適配器、IOT物聯(lián)網(wǎng)、電子煙、電子筆、健康照護(hù)等相關(guān)應(yīng)用，讓穿戴式產(chǎn)品開(kāi)啟更多設(shè)計(jì)上的可能性。

穿戴式裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)空間吃緊，鋰電池?cái)[放的位置又缺乏彈性，對(duì)于電池技術(shù)的要求更加嚴(yán)峻。因?yàn)榫邆涑?、可撓曲和安? 性，F(xiàn)LCB電池創(chuàng)造出一般鋰電池做不到的新應(yīng)用，例如以射出成型制程將FLCB一體成形，利用表帶空間為次要電池，搭配手表主體內(nèi)建鋰電池，延長(zhǎng)智能手 表的續(xù)航力;或是以智能型手機(jī)的皮套作為行動(dòng)電源，抑或生物醫(yī)療用的溫度貼片、超薄的芯片顯示智能卡，都是FLCB在穿戴式電子裝置主推的應(yīng)用范疇。盡管目前FLCB電池供應(yīng)鏈尚不成熟，仍以支持性功能為主，未來(lái)努力的方向是能提高能量密度，并解決成本問(wèn)題，只要價(jià)格趨近于現(xiàn)在的鋰電池，將有機(jī)會(huì)成為穿戴 式裝置的電池解決方案。