穿戴式電子產品迅速發展，未來能否取代智慧型手機，最重要的關鍵就在於電池大小及續航力。由於傳統鋰電池無法符合穿戴式裝置輕薄體積的設計需求，各國電池廠商紛紛投入新世代的鋰電池技術開發，除了助攻穿戴式電子產品突破設計與銷售困境，更重要的是著眼於全球鋰電池的市場大餅。

2018年 全球鋰電池產量將達7,700萬美元

根據IHS Technology市場研究報告，穿戴式產品的全球出貨量可在2018年達到5,600萬台，而全球電池的產值將從2014年的600萬美元，迅速成長至2018年的7,700萬美元，營收成長正來自於穿戴式產品的挹注。

圖一、2014-2018年全球穿戴式裝置電池產值預測（單位：百萬美元）

資料來源：IHS

依據日本技術系統研究所 (Technology System Research)在2013年Q2的調查報告，2012 年至2018年全球二次鋰電池的年平均成長率約8~10%，從2012年全球市場需求總計43億顆，預估至2018年將提高到62億顆以上，應用市場仍然以 3C電子產品與電動車輛為主。而隨著全球智慧型手機與平板電腦成長動能趨於平緩，智慧型眼鏡、穿戴式電子裝置、智慧型手環、智慧手錶將會是下一波最有發展潛能的電子產品。

不過，穿戴式裝置現階段主要關鍵問題在於電池續航量不足，若能持續降低耗電量，拉長穿戴式裝置續航力，穿戴式裝置市場才可能有突破性的發展。為了滿足消費者長時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瓶頸。

韓廠鋰電池出貨量全球最大 日廠增產追趕

在2000年之前，日廠曾在全球鋰離子電池市場囊括約九成市佔率，在專利申請上也屬日本廠商布局最積極（詳見附錄「鋰離子電池專利數量分析」），但隨著三星SDI、LG化學等韓廠異軍突起，2011年韓國終於超過日本成為全球第一大。但從2014年開始，日本和韓國出貨量首度呈現縮小，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株式會社，預定在2016 年度上半年內將鋰離子電池年產能提高四成；日立製作所（Hitachi）旗下電池製造子公司Hitachi Maxell，也計畫新增產線，將穿戴裝置用鋰離子電池產能提高三成（註1）。

日本大廠松下（Panasonic）不僅是電動車動力鋰電池的主要供應商(可參考北美智權報先前文章「2014年電動車產量遽增67% 動力鋰電池需求將引領市場十年」)，在3C鋰電池這塊當然不能缺席。Panasonic利用在資訊及通訊裝置上所使用的電池材料技術，以及參考鈕扣型電池與其他小型鋰電池的製造技術，開發出市場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開發出市場上最小的別針造型鋰離子電池CG-320。

圖片來源：Panasonic Corporation

CG-320可作為筆狀或眼鏡等小型裝置的電池，不但可重覆充電，還具備近場通訊（NFC）及藍牙輸出能力。除了CG-320之外，Panasonic也正在開發另外兩款新電池，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（註2）。

圖三、Panasonic 的CG-320電池可運用在各種小型的電子裝置上。

圖片來源：Panasonic Corporation

日韓搶推超薄大電池 台廠可走利基市場

過去日、韓及大陸電池大廠，主要聚焦於中、大型標準化的鋰電池產品研發與生產，但若將來穿戴式裝置取代智慧型手機、平板、NB成為當紅炸子雞，情勢將有所改變，穿戴式裝置受到產品尺寸限制，需要體積更小的鋰電池，日、韓鋰電池大廠優勢不再，這讓專注投入在小型、客製化鋰電池生產的台廠有機會趁勢而起，在穿戴式產品領域和日韓大廠互別苗頭。

興能：搶先布局微小化先進混成電池

興能高科技是台灣第一個將鋰電池導入商業化的廠商，結合傳統的鋰離子電池極板技術與鋰高分子電池封裝技術之優點，免加上自行開發之電解液、界面黏著技術、活化及製程技術，研發出獨有的先進混成電池(Advanced Hybrid Battery, AHB )。

圖四、先進混成電池的應用領域相當寬廣，正符合現今資訊產品「輕、薄、短、小」的趨勢。

圖片來源：興能高科技

專攻中小型鋰聚合物電池（Lithium Polymer Battery）應用市場的興能高科技，產品主要運用於藍牙耳機，近年來投入適用於穿戴裝置產品應用的小型、異型化電池研發，並在微小化、半月形、圓柱形、曲面等形狀上逐漸取得研發成果。根據興能提供的數據，去年鋰電池出貨量已達數百萬顆，並將高分子鋰電池大量用在智慧健康手環。雖然2014年興能鋰電池應用仍以藍牙耳機占53％為最大宗，但穿戴式裝置已經以24％躍居次位，醫療、無線鍵盤及搖桿等電腦周邊、手機周邊等非藍牙應用市場約占23％。展望未來兩年，應用於穿戴式裝置、醫療裝置等供貨量與市占率將持續放大。

因應穿戴式裝置的小型化趨勢，電池勢必朝微小化發展，而興能開發出的曲面電池，有別於日、韓與大陸等電池廠家的設計，採用4.35V高電壓設計，具備穩定的曲面形狀，提升了電池的體積能量密度，循環充放電壽命可超過1,000次，不會因為電池充放電使用後，造成電池曲度產生變化，目前興能高科技除了在台灣已獲得13筆的鋰電池專利技術，也正在歐、美等國申請專利。

圖五、興能高科技已公告之台灣專利數量共13筆。

AN/(興能高科技股份有限公司
資料來源：Patentcloud（統計時間：2015/7/14）

輝能：超薄軟板鋰陶瓷電池FLCB
 
除了興能的曲面電池之外，台灣輝能科技也已發表「超薄軟板鋰陶瓷電池」 (FPC Lithium-Ceramic Battery , FLCB)，以固態鋰陶瓷電解質(Lithium-Ceramic electrolyte)取代傳統電池內的電解液，並結合軟性電路板基材，製造出可自由彎曲、不會漏液、無可燃物質、在受到穿刺、撞擊、切割後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。

圖片來源：輝能科技

在應用上，FLCB因有超薄且可彎曲的特性，特別適合穿戴式電子、時尚的穿戴電源、智慧手表/手環、智慧衣、智慧鞋、智慧眼鏡、溫度貼片、GPS追蹤感測器、溫度標籤、智慧顯示卡、多功能卡、交通顯示卡、IOT物聯網、電子菸、電子筆、健康照護等相關應用，讓穿戴式產品開啟更多設計上的可能性。

圖七、輝能科技已公告之台灣專利數量共11筆。

AN/(輝能科技股份有限公司)
資料來源：Patentcloud（統計時間：2015/7/14）

穿戴式裝置系統設計空間吃緊，鋰電池擺放的位置又缺乏彈性，對於電池技術的要求更加嚴峻。因為具備超薄、可撓曲和安全性，FLCB電池創造出一般鋰電池做不到的新應用，例如以射出成型製程將FLCB一體成形，利用錶帶空間為次要電池，搭配手錶主體內建鋰電池，延長智慧手錶的續航力；或是以智慧型手機的皮套作為行動電源，抑或生物醫療用的溫度貼片、超薄的晶片顯示智慧卡，都是FLCB在穿戴式電子裝置主推的應用範疇。儘管目前FLCB電池供應鏈尚不成熟，仍以支援性功能為主，未來努力的方向是能提高能量密度，並解決成本問題，只要價格趨近於現在的鋰電池，將有機會成為穿戴式裝置的電池解決方案。

圖八、輝能科技的「超薄軟板鋰陶瓷電池」可應用於穿戴式裝置。

圖片來源：輝能科技

備註

1. 資料來源：MoneyDJ新聞2015年7月1日「形勢將反轉？日鋰電池廠嗆韓廠、齊步進入增產模式」。
2. 參考資料：「Panasonic Commercializes the Industry's Smallest*1 Pin Shaped Lithium Ion Battery」。

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