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                鋰離子電池快速發展為IC供應商帶來新商機

                放大字體  縮小字體 發布日期:2013-09-13 來源:中國電力電子產業網 瀏覽次數:1740

                    鋰離子充電電池的優點取決于充電/放電管理與安全性所需的技術成本,而這也為類比與電源IC供應商帶來新商機。

                    各種類型的鋰離子化學電池在可充電電源市場占據較大的市場份額,這已經不是新聞了。鋰離子電池正從鉛酸電池(SLA)、鎳氫電池(NiMH)與鎳鎘(NiCd)電池等既有電池市場取得更多占有率,在電池市場持續快速成長。從筆記型電腦、醫療設備,到電動自行車(e-bikes)、油電混合車(HEV)、電動車(EV)以及飛機(如波音夢幻客機)交通運輸等領域,鋰離子電池均可實現廣泛應用。

                    根據LuxResearch最新的調查報告,2013年行動應用的能源儲存市場約有280億美元,預計將在2018年時成長至410億美元;其中,鋰離子電池將在許多行動應用細分領域占據主導地位,預計在2018年時達到370億美元。就算你認為這些預測過于樂觀或存在較大誤差,也不能否認鋰離子電池帶來的強大的技術與產品優勢。

                    鋰離子電池迅速獲得普遍采用的原因很簡單:重量與容量。它比其它化學電池擁有3到10倍的能量密度,使它在應用于許多情況時也非常具有吸引力。

                    這一切都為電池制造商帶來了諸多利益,但對于IC供應商呢?盡管鋰離子化學具有種種優點,但也存在技術與用戶方面的挑戰,透過先進的IC設計技術則可解決這這兩方面的問題。

                    技術方面:鋰離子電池需要特殊處理與照顧,包括在充電、放電或甚至不使用時,以及無論是在正常操作模式與內部電池芯或發生其他問題的情況。幾年前曾發生過筆記型電腦著火,原因就出在內部電池芯發生短路所致;而不久前也才發生波音787夢幻客機電池起火燃燒的事件。

                    其結果是,這些電池需要仔細監測其充電和放電時的動態、溫度及其他參數。更復雜的情況是鋰離子電池技術的另一個優點:它有一個相對平坦的放電曲線,輸出電壓維持與標準電池放電十分接近。這使得它很難評估實際的電池的充電狀態,并往往需要額外的補償溫度和其他變量。

                    了滿足這些需求,IC供應商設計了專為鋰離子化學量身訂做的專用電池管理IC──但由于其復雜度以及測量精度的要求,其ASP略高于其它IC。

                    其中有些IC提供內部記憶體,可用于搭配充電/放電演算法至特定電池組。其他高階產品包括所謂的“通用”IC,原則上可處理多種化學成分。這些IC往往成本較高,但如果終端產品提供不同的電池技術和成本選擇,則可簡化BOM和產品組裝。

                    IC供應商的另一項商機則是協助OEM避免使用不合格或仿冒的鋰離子電池組。這個問題十分嚴重,特別是針對高階產品的備用電池可能賣到幾百塊錢,但你卻可以從網路上或水貨市場用一半的價格買到幾可亂真的備用電池。但這些仿冒電池組在運作了一段時間后,化學能力下降、機械結構故障以及內部安全功能不足,都可能導致電池的使用壽命縮短,或嚴重威脅到用戶。

                    為了解決這個問題,鋰離子電池與電池組供應商已經與IC供應商合作,共同開發可認證電池組的各種技術,包括使用的嵌入序列號、挑戰-反應協議,甚至是類似于使訊息內容更安全的加密技術。無論他們選擇怎么做,電池組中都需要存在IC,產品中可能還需要另一顆IC。它可能是一款安全IC,或是嵌入更昂貴的組合IC中,同時提供電池管理與認證。

                    對于IC供應商來說,鋰離子電池化學帶來了機會。幾乎每一家以類比/電源IC為主要產品線的供應商都提供了一系列的充電/放電管理元件。即使是在主流類比/電源領域知名度較小的利基廠商也是如此。這些具前景的IC是否能掌握鋰離子嚴格的性能要求呢?一切都還有待觀察。

                責任編輯:李嘉

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