電池市場似乎在近年來開始變得熱絡起來。根據市場調查公司IDTechEx發佈的最新報告顯示,目前看來規模仍極其微小的薄膜電池市場,將在2026年以前成長到4.71億美元的市場規模。這項消息來自日前於美國加州蒙特雷(Monterey)舉行的2016FLEX大會上各種軟性印刷電池的支持者及其最新產品展示。

印刷與軟性電池即將主導這一領域。IDTechEx技術分析師Xiaoxi He指出, 「物聯網(IoT)、可穿戴式裝置和環境感測器……都需要新的外形與設計,而這是傳統的電池技術根本無法提供的。這就是為什麼像蘋果(Apple)、三星(Samsung)、樂金電子(LG)與意法半導體(STMicroelectronics)與TDK等公司為什麼變得越來越積極投入這一領域的原因。」

![20160411 Flexible NT31P1](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/1g6qWIhPxmMQMigUkWCsKu/bf619b7f6158654be10a25dd5d398ba5/20160411_Flexible_NT31P1.jpg)各種軟性電池競相為多種不同的裝置供電
(來源:IDTechEx)

薄膜電池正成為大廠不可缺席的市場領域。根據IDTechEx最新的報告顯示,三星在其Gear Fit腕帶裝置中採用了可彎曲的電池,意法半導體也開始限量生產薄膜固態鋰電池。此外,其他多家公司也開始生產印刷電池。

![20160411 Flexible NT31P2](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/SbiCKbhuCG4miwWU4uSk8/f34587af56690d8c0a7632d57fa17234/20160411_Flexible_NT31P2.jpg)首款採用曲面螢幕的三星Gear Fit運動型智慧手錶搭載薄如紙片的可彎曲電池,外部採用小型塑料護罩封裝(來源:iFixit)

Oakridge Global Energy Solutions Inc.正加速在其於美國佛州布里瓦德縣(Brevard County)的廠房安裝超過2.6GW/hr的產能,用於製造電極與電池。該公司已於2016年初完成原型開發,目前已經準備好在2017年年初開始量產製造。Oakridge Global Energy Solutions Inc.在2002年收購Oak Ridge Micro-Energy Inc.取得其薄膜固態鋰電池技術,該技術最初是從橡樹嶺國家實驗室(Oakridge National Labs)授權而來。

TDK一直致力於為可穿戴式裝置、IoT節點和無線感測器網路(WSN)開發免電池的能量採集器。過去三年來,該公司已經為鋰離子電池業務投資近500億日圓了,如今正計劃加倍投資於薄膜電池業務。看好筆記型電腦、PC、機器人與智慧型手機等應用將帶動對於薄膜電池產品的需求成長,TDK打算在2015年至2017年之間斥資超過8.41億美元,用於提高鋰離子電池的產量,以期能迎頭趕上其競爭對手,尤其是韓國。

根據IDTechEx的最新報告顯示,目前正在開發中的軟性電池陣列包括印刷電池、薄膜電池、層疊鋰聚合物電池、先進的鋰離子電池、微型電池、可伸縮電池以及輕薄柔軟的超級電容器等。

而其目標市場也非常多樣化。針對可穿戴式裝置,高能量的薄膜電池具有最大的潛力,其次是印刷式可充電鋅電池。

在醫療領域,市場上已經出現利用印刷電池的皮膚貼片了,開發皮膚貼片的公司數量也正快速增加中。可印刷的鋅電池在這方面具有最大的應用潛力,但IDTechEx強調,在更高的市場動能起飛以前,價格還需要持續降低。此外,針對拋棄式醫療裝置所需的微型供電電池市場也將進一步擴展。

此外,在今年第15屆的2016FLEX年度盛會上,還創記錄地吸引了650位與會者,以及各家致力於軟性感測器、顯示器與電源的廠商與學術界,共同見證了如何利用各種元件實現軟性、混合、紡織或可穿戴式電子等裝置,廣泛應用於從汽車、智慧包裝到醫療/健康等一系列不同的領域。

印刷與軟性電子產品市場逐漸成為一個充滿活力的領域,隨著越來越多的新產品發佈,使得印刷電子的出現成為現實。美國國防部(DoD)去年還投資了約7,500萬美元,計劃在聖荷西打造軟性混合電子(FHE)製造機構。根據IDTechEx,整體印刷與軟性電子市場將在今年成長至4億美元,預計在2018年時可突破10億美元,並在2026年以前達到超過69億美元的市場規模。

![20160411 Flexible NT31P3](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/6ld4b1tV842IEsosiYEOUO/9e960ab712baa74649257d0fb9291f2a/20160411_Flexible_NT31P3.jpg)全球印刷電子產品市場預測(以元件類型計)
(來源:IDTechEx)

夏普實驗室(Sharp Labs)新事業開發總監Tolis Voutsas在專題演講時指出,軟性混合電子生態系統正成為可穿戴式電子、醫療裝置與IoT裝置的基礎,而該領域面臨的主要挑戰是如何為穿戴式裝置開發全新且有效的電源、打造人性化的設計、管理從數百萬台裝置而來的資料,以及保護資訊。

此外,在大會上發表的許多簡報均強調消費者運動服裝正成為市場熱點。如杜邦公司(DuPont)以整合電極的智慧紡織品與織物進軍這一市場。根據另一家市調公司Lux Research指出,Google也開始和Levi結盟,共同開發智慧紡織品。

Sensor Films Inc.開發的Starlight數位製造平台系統獲得本屆大會頒發的創新獎,它能在切片、軟性、多孔或硬質基板上,以大面積沈積的功能性與裝飾性材料進行製造,而且還可加以擴展至捲對捲(R2R)生產。Blue Spark Technologies的TempTraq可穿戴無線溫度計也同樣獲?,它結合了印刷、軟性電池技術,是首款可使用24小時的可拋棄式貼片,透過藍牙連接至智慧型手機專用的行動App,可連續偵測、記錄與傳送溫度資料並提醒至相容的行動裝置。

馬薩諸塞州洛厄爾大學的研究人員獲得了一個研發獎開發的鐵電油墨在塑料基材上打印靜電可調的電介質。在BST墨水使打印高頻電壓可變電容器頻率捷變微波應用,例如相控陣天線和雷達系統。

美國麻州大學洛威爾分校(UMass Lowell)的研究人員開發出BST鐵電油墨,獲得了技術研發獎,可用於在塑料基板上列印靜電可調的電介質。這種BST油墨能夠列印高頻電壓可變電容器,從而實現頻捷變的微波應用,如相控陣列天線以及雷達系統。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Flexible Batteries, Electronics Expand,by Rick Merritt)