工業材料雜誌 3月號/2025 第459期

「磷酸錳鐵鋰電池技術」與「精準反應製程與應用技術」兩大技術專題
《工業材料雜誌》2025年3月號459期--

電動載具及儲能系統的明日之星―磷酸錳鐵鋰材料與電池
    隨著電動車市場對鋰電池能量密度需求的持續提升，高鎳鈷的NMC鋰電池已成為市場主流之一。然而，這類電池的高成本與安全性挑戰，始終是其進一步發展的瓶頸，尤其是在電動車產業對電池穩定性與經濟性的要求日益嚴格的背景下。相較之下，具備橄欖石結構的磷酸鐵鋰(LFP)雖然能量密度相對較低，但憑藉其低成本、高安全性與長壽命的優勢，近年來市場占有率不斷攀升，已逐步占據將近一半的市場版圖。然而，隨著電動車技術的快速進步與長續航需求的提升，LFP的能量密度限制使其面臨一定挑戰，促使業界尋求更具競爭力的新型正極材料。在此趨勢下，磷酸錳鐵鋰(LMFP)近年來備受矚目。除了承襲磷酸鐵鋰的高安全性與耐久性外，LMFP因其更高的工作電壓（4V，相較於LFP的3.4V），能夠進一步提升約20%的能量密度，使其成為新一代高性能鋰電池的關鍵材料。這項技術突破不僅增強了電池的續航表現，更有效彌補了LFP在能量密度上的不足，使LMFP成為下一代電動車與儲能系統的理想選擇。為此，各先進國家與企業紛紛投入大量資源，加速LMFP材料與電池技術的研發與商業化進程，期望能在全球新能源市場中搶占先機。本期「磷酸錳鐵鋰電池技術」專題，將介紹全球LMFP技術發展現況，並深入探討LMFP材料以及LMFP、NMC/LMFP複合電極結構的鋰離子及鋰金屬電池技術的最新進展。這些創新技術的發展，有望在兼顧高能量密度、安全性、低成本與長壽命的同時，為電動車與儲能市場提供最優化的電池解決方案，進一步推動新能源產業的變革與成長。

精準反應製程革新，引領高效綠色製造新時代！
    隨著科技的迅速發展，以及全球追求節能減碳、永續發展的趨勢下，化工與醫藥、特用材料產業正面臨轉型升級的挑戰。由於台灣腹地有限，加上國內環保意識的提升，傳統大型反應器的建設變得愈加困難，且傳統的高汙染、高危險反應製程更不適合在台灣生產。在此背景下，「精準反應製程」的革新將成為提升生產效率、低碳製程與環保效益的關鍵解方。藉由「微型化」與「連續式」之製程強化(Process Intensification)設計，結合線上監控與自動化控制，達到精確控制反應條件並優化製程，能有效降低能耗和廢棄物排放，同時提升產品品質和生產穩定性。這不僅為高效綠色製造開啟了全新時代，也符合當前對環保和永續發展之需求。本專題將介紹精準反應製程技術與其應用趨勢。包括〈硝基化合物合成與低碳反應製程〉、〈低碳環氧新世代反應製程〉、〈非均相反應在微流道反應系統中的應用〉、〈微量生物反應器應用開發生物合成芳香族化合物〉、〈連續式液—液相萃取與分離研究〉五篇專文，透過本期專題探討的相關技術，期望能帶動國內業者積極投入精準反應製程技術的布局，推動化工產業朝向更高效、低碳和環保的方向發展，共同邁向高效綠色製造的新里程碑。

主題專欄與其他
    承續上期，材料與技術專欄〈氫能輸儲設施氫脆劣化防範與檢測技術(下)〉一文分析氫脆的機制並探討多種應對氫脆劣化的策略，介紹輸氫管線的相關規範、氫脆與氫致開裂的非破壞檢測技術以及管線的管線內檢測(ILI)技術，這些技術有助於及早發現管線材料的劣化或初始裂縫，降低氫氣洩漏的風險。淨零永續專欄〈如何利用碳交易來促進科技創新與研發(下)〉立足於氣候公約的科技與綠色金融雙軸架構，從企業經營視角、國際碳交易市場之實證，分析碳定價機制的效用，並探討其作為促進科技創新或研發之金融工具的可能，建議導入所謂的「科學、技術、創新與產業融合的多樣政策」(STI&I)模式，來完善碳定價機制。專文篇篇精彩，歡迎賞閱！

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/目錄一/
磷酸錳鐵鋰電池技術專題 Special Report
電動載具及儲能系統的明日之星—磷酸錳鐵鋰材料與電池 廖世傑 32
具高能量密度的LMFP開發技術與應用現況 王星淳 33
Development Technology and Current Applications of High Energy Density LMFP
十年磨一劍：打造高性能LMFP材料的關鍵技術 黃信達、任健汶 46
Ten Years of Expertise: Pioneering High-performance LMFP Materials
低成本、長壽命LMFP鋰離子及鋰金屬電池 蘇靜怡、徐俊傑、謝登存 54
Low Cost and Long Life LMFP Li-ion and Li-metal Cells
LMFP/NMC複合鋰離子及鋰金屬電池 謝登存、葉高宏、郭勝瑋 66
LMFP/NMC Composite Li-ion and Li-metal Cells
精準反應製程與應用技術專題 Special Report
精準反應製程革新，引領高效綠色製造新時代！ 金志龍 80
硝基化合物合成與低碳反應製程 廖釗鋙、金志龍 81
Nitro Compounds Synthesis and Low Carbon Emission Reaction Process
低碳環氧新世代反應製程 王 崴、金志龍 92
High Efficiency Low-carbon BPA Epoxy Resin Process

/目錄二/
非均相反應在微流道反應系統中的應用 楊慕震 101
Applications of Heterogeneous Reactions in Microfluidic Reaction Systems
微量生物反應器應用開發生物合成芳香族化合物 梁克明、黃偕倫、張珮菁 116
Application of Microbioreactors for Biosynthesis of Aromatic Compounds
連續式液-液相萃取與分離研究 125
Flowing to Purity: Innovations in Continuous Liquid-Liquid Extraction and Separation
蔣雅郁、盧冠宇、詹佳林、邱昱豪、陳文慶、林彥丞、楊承祐、葉姿妤、李品德、吳詠翔、陳泰禎
主題專欄 Topic Report
氫能輸儲設施氫脆劣化防範與檢測技術(下) 蕭祝螽 137
Hydrogen Embrittlement Prevention and Inspection Technologies for Hydrogen Storage and
Transportation Facilities (II)
如何利用碳交易來促進科技創新與研發(下) 范建得 147
How to Take Advantage of Carbon Trading Mechanism in Technology Innovation and R&D Promotions (II)