助力產業邁向綠色未來 超級電容新兵立大功

作者 : EDN Taiwan編輯部

提高電源轉換效率成為IoT或手持裝置落實節能減碳的唯一解,而鋰電池電子垃圾的問題,則可望交給超級電容來解決。

環境永續、節能減碳已逐漸成為各行各業未來共同努力的目標。然而隨著物聯網(IoT)、手持式裝置越來越普遍,對電力需求不斷攀升;加上這些裝置內部使用的鋰電池壽命有限,將帶來許多電子垃圾,對全球邁向綠能未來造成極大的破壞力。因此,提高電源轉換效率成為IoT或手持裝置落實節能減碳的唯一解,而鋰電池電子垃圾的問題,則可望交給超級電容來解決。

鋰電池out!

為因應永續地球的大趨勢,不能無止盡的在裝置中增加電池的數量,來延長裝置的運作時間,藉此減少更換電池的次數。來頡科技(M3tek)總經理孟達表示,有效提升手持式、IoT裝置或電池供電設備的電源管理系統轉換效率,日益獲得市場重視,也有許多電源管理IC業者持續在這領域中努力著,以期可將目前~90%效率再提升3~5%,進而為節能減碳做出貢獻。然而,除了提升系統的轉換效率,延長IoT裝置電池使用時間外,還需考量到鋰電池的壽命問題。

據了解,鋰電池的壽命大約是充電次數可達約500次,之後若要延續裝置的使用年限,就只能換掉無法繼續工作的鋰電池,這樣一來,無疑將增加許多電子垃圾。孟達指出,鋰電池壽命到達盡頭之後,無法百分之百回收再利用的。廢棄的鋰電池若未能好好的處理,也將造成環境的污染或生態的破壞。因此看準超級電容的發展前景與優勢,來頡科技毅然投入超級電容的研發與推展,期盼讓可攜式與IoT裝置可以更加環保。

與鋰電池相比,超級電容的長處充電次數可達5萬次,使用壽命可說是相當長,且效能也較鋰電池高,因此目前已經有一些終端產品製造商,開始在其採用電池供電的產品中改用超級電容。例如已有電視遙控器和行車紀錄器捨棄鋰電池而就超級電容,在整個產品生命週期中無須更換電池,不僅如此,鋰電池易因使用環境嚴苛而影響其壽命,超級電容則可在-40~85℃工作,因此可大幅減少電子垃圾的產生;「這一點,可望讓超級電容有機會取代傳統鋰電池,」孟達說。

榮獲EE Awards Asia最具潛力標竿獎

雖然超級電容目前的儲能量遠不及鋰電池,且相同的儲能量,超級電容的尺寸與重量會比鋰電池來的大,成本也稍高,因此超級電容僅是電源市場的一介「新兵」,但來頡科技對超級電容的未來發展仍是相當看好。孟達表示,由於深知來頡科技身處推動產業邁向節能減碳的關鍵地位,因而研發的技術與產品皆是聚焦超低功耗及超高效率轉換,在相同需求的輸出能源下,可以比同業產品更節能;且透過具備來頡科技專利技術的電源轉換器產品,能幫助客戶的終端系統產品達到各國環保節能功耗的能源規範要求。此外,來頡科技的產品透過精準的系統設計,能減少外部的電子零件,實現更小型化、更精簡外部零件數量,少一個電子零件或電池,即可將為地球減少一份汙染。

此次獲得亞洲金選獎(EE Awards Asia)最具潛力標竿獎的MT2600,即是基於上述理念開發而成。來頡科技技術市場部協理呂志健介紹,MT2600是專為超級電容充電器設計的充放電電源管理IC,可搭配超級電容的特性以取代鋰電池的部分應用,例如高峰值功率電池、USB供電設備、工業級PDA、可攜式儀器、監測設備、功率計、電氣表及行車紀錄器…等;MT2600還內建多項功能的保護設計及可以透過簡單的外部元件設定所需要的精準的電壓、電流,加上小型化的封裝,可以讓工程人員大幅減少PCB空間。另外,也可以取代鋰電池作為瞬間大功率及儲能放電備援設備使用,可望解決鋰電池所造成的環境汙染和需要專業回收的需求,以及防止電池爆裂的可能性。

孟達強調,鋰電池的毒性雖小於鉛酸電池,但若不妥善處理,仍有汙染環境的疑慮;且金屬礦藏的過度開採也將造成生態風險,若能從回收途徑取得,勢必更有利於環境永續。然而在現今產業鏈中,鋰電池很難做到百分之百回收利用,這些皆為來頡科技投入超級電容相關產品研發的原因。

 

來頡科技總經理孟達與MT2600開發團隊合影。(來源:來頡科技)

 

未來,來頡科技將持續致力發展新的市場,並戮力將現今IoT、手持式裝置微安(µA)級的漏電流,進步至奈安(nA);除了現有網通、固態硬碟及USB Type-C相關應用之外,來頡科技已逐步開發一系列完整新產品,以佈局車用、IoT及工控市場,預計在短期間即可提供給產業界工程人員新的技術層面,以及以客戶為導向的實用性產品。

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