能源知識庫

重點摘述

日本是全球較早發展儲能技術的國家，其對儲能的需求主要來自於當地對再生能源導入時，電力系統穩定度的維持、供電體制的變革所需，以及日本面臨節能減碳壓力下，延伸出的儲電需求。本文將針對目前日本儲能技術發展方向及概況進行說明。

目前蓄電池已被日本政府視為重要發展的綠能產業之一。預期全 球蓄電池於2020年市場規模將達到20兆日圓，日本經濟產業省已將發展目標訂為贏得50%的全球市占率，即10兆日圓。若進一步細分其規劃，車載用蓄電池目標最高，為4兆日圓，其次為電力系統用蓄電池，目標為3.5兆日圓，而家用蓄電池則為2.5兆日圓。

為達到上述目標，日本政府訂定一套蓄電池發展方向，針對儲能技術投入設立一套發展計劃，從基礎的技術開發開始，進一步擴展到關鍵技術開發、應用技術開發，到最後以實用化實證，以確認其投入研發的儲能技術能符合在2020甚至到2030年的電力需求，有實際運作之功能，如圖1-1-1所示。

資料來源：NEDO(2013);工研院IEK整理(2014/03)

圖1-1-1 日本二次電池技術開發方向

日本福島核能事件後，日本政府於2012年9月發表「革新能源環境戰略」，預計在2040年前逐步廢除核能發電，省電以2010年基準，至2030年減少1,100億度(10%)。再生能源由2010年發電量1,100億度，增至2030年3,000億度(約3倍)，其中太陽能發電2020年要達到28GW，2030年要達到53GW；風力發電2020年要達到5GW、2030年要達到6.7GW目標，以做為再生能源導入電力系統最大化的可能。

雖2012年年底新上任的日本安倍內閣認為，日本無法完全排除核能供電；日本的核能發電政策與能源政策尚賴後續觀察，但日本提高再生能源使用比例的方向，就目前環境情勢發展評估，大幅變動的機會不高，仍會持續這方面運作及研發。

而為解決再生能源占比增加，電網不穩定的問題，日本政府積極發展電網儲能，並透過儲能示範應用，採用不同的儲能技術平滑連結電網，同時也藉此引領全球儲能技術發展。而該國的電網儲能發展，也從降低儲能成本，轉向提高儲能設備壽命、安全性以及成本分攤等不同機制發展。

新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)針對儲能技術投入設立一套發展計劃，從基礎的技術開發開始，進一步擴展到關鍵技術開發、應用技術開發，到最後以實用化實證，以確認其投入研發的儲能技術能符合在2020甚至到2030年的電力需求，有實際運作之功能。

於2011年4月開始啟動，為期五年的「安全．低成本大型儲能技術開發」計劃，主要包含二個項目，第一項：大型蓄電池關鍵技術、系統、實證，透過企業界實際投入研發及運作，開發符合低成本、高安全性的實用儲能產品；第二項，劣化診斷技術開發，採用委託方式，透過民間大學投入研究，主要針對蓄電池劣化問題進行深入探討。累計至2013年為止，總投入之補助金額為36.76億日圓。

在基礎研究和關鍵技術方面，日本政府也同步執行「革新型蓄電池先端科學基礎研究事業」、「次世代蓄電池材料評價技術開發」以及「先進・革新蓄電池材料評價技術開發」，並延攬日本產、官、學界共同投入儲能技術開發，從材料選擇、蓄電池製造方式、電極、電池制定，到開發新模擬技術作為材料評價和評價標準…等，都是日本在開發儲能技術所關注及發展重點。

以「革新型蓄電池先端科學基礎研究事業」為例，此研究主要含括四個子題，分別為高度解析技術開發、電池反應解析、材料革新以及革新型蓄電池開發。

不過，從NEDO的基礎研究開發以及關鍵技術開發內容方向及技術選擇分析，研究案所選擇的電化學電池開發技術，皆偏重鋰離子蓄電池。探究其因，不難理解，因為過去日本在全球鋰電池市場具有領導地位，市占也是高居全球之冠，唯好景不常，後因韓國和中國大陸積極追趕，而喪失領先地位。

因此，日本對於未來蓄電池發展計劃，明顯可看出為從中、韓兩國奪回原本在全球鋰離子蓄電池的領導地位，由NEDO領軍，並投入龐大堅強陣容的研究團隊，除京都大學、早稻田大學、北海道大學等18家學術及研究機構之外，包括豐田汽車為代表的5家汽車企業之外，還有松下和日立制作所等共12家企業，共同投入革新型蓄電池的先端科學基礎研究中。

    日本政府對於未來儲能技術發展態度十分明確。目前所投入之事業皆以最終能夠實際應用為目標，並配合技術投入發展現況，延攬產、官、學界等專業人才共同參與，以達到2020年，該國在全球儲能市場上領導地位。