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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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電動車產業鏈列車整裝出發 你準備好了嗎?

文 工研院IEK 呂學隆

鋰電池產業是一個兼具高資本密集與高技術密集特質的產業,由上游電池材料、中游電池芯到下游的電池模組、電池管理系統等發展,需要具備化學、電子與機電整合能力的人才與技術,才有機會在供應鏈占有一席之地。近年來因可攜式產品市場持續成長,以及各方看好未來電動車潛力市場,鋰電池的產業發展持續受到注意,其中又以車用市場因屬成長初期與單位使用量大,而吸引各方積極投入先期布局。

若觀察現有的鋰電池應用需求面,全球鋰電池芯的應用中,41%用於手機,33%用於筆記型電腦,16%用於其他消費電子產品,車用鋰電池芯部分占比現仍不及5%。但根據各國的補助政策及車廠推出的電動車計畫,全世界的電動車市場預計在2012年開始進入量產階段,預期2020年全球電動車年銷售量可達300萬輛;至於所使用的電動車用鋰電池,根據日本IIT預估,在電池規格未統一時,電動車使用鋰電池的總體市場需求電容量為66,996百萬瓦時,已近於其他應用產品需求加總的電池電容量,創造出另一塊亟待開發的市場版圖。

產業正起步

在此一熱門市場中,台灣廠商也早已布局切入。以台灣鋰電池產業的發展來說,過去主要是以投入消費性電子產品應用為主,且上下游均有廠商投入,其中電池芯的技術能力與產品品質具國際水準,筆記型電腦用鋰電池模組為全球主要供應商。進一步到晚近崛起的車用市場開發來說,雖然尚屬起步階段,產業秩序與生態仍處於形成期,但台灣廠商從電池材料、電池模組、電池系統,到整合系統技術,下游電動汽車、電動機車製造等,上下游產業鏈已經架構成形,並陸續與國際大廠合作,展現實績中。

在台灣電動車電池產業鏈中的主要公司包括:電池正極材料廠商台塑集團旗下台塑長園、大同集團旗下尚志精化;電池負極材料則以中碳經營已久;電解液則有台塑預備投入。電動車電池芯為能元、必翔;電池模組部分則有新普、統振旗下達振、台泥集團旗下能元、台達電等;電池系統為必翔、能元、新普、達振;電池管理系統有光寶集團旗下敦揚、台達電、致茂等廠商。整合開發技術除台灣車輛產業研發聯盟外,裕隆集團旗下華創車電與必翔為主要投入的民間業者。

 在主要發展廠商經驗中,製造電池芯的能元公司具有年產1.4億顆18650型電池能量,在電動車市場曾經接受BMW、Fisker、Ford與Luxgen委託,生產電動車電池模組,可說具有整體設計電動車需求之電池模組的能力,也是業界中以18650型規格做為車用電池切入設計的主要廠商之一;新普公司為世界第一大筆記型電腦電池模組供應商,正利用其經驗與知識進入電動車動力電池模組的市場;必翔則具備了3千萬顆鋰鐵電池的生產能力,並具有與法國MICROCAR電動車電池模組合作的經驗。

基礎優勢已具備

就全球鋰電池芯的產能現況而言,台灣鋰電池芯廠商雖稱不上具主導地位,但分析其應用範圍及技術能力,則發現台灣廠商在電池設計、電池品質均一性皆具有國際競爭水準,未來可以將此一優勢,應用在醫療設備、軍事設備、電動手工具機及車用電池等利基市場上。

而台灣憑藉3C電子產品過往鋰電池供應的產業基礎,在其他應用部分已有相關的經驗與重要性:電動手工具機的電池模組設計與生產,相對於NB用電池組需要串並聯設計能力,是進入障礙較低且拼價格的產業,技術領先的日本、韓國等廠商幾乎都放棄這一塊市場,但在此台灣廠商已佔世界主要地位;電動二輪車用鋰電池部分,也已有台廠積極投入電動二輪車用鋰電池芯、電池模組(含電池管理系統)的設計與生產,技術上已經在業界具備領先優勢;電動汽車用鋰電池部分,因全球的需求量仍低,處於技術開展階段,但台灣也已有電池芯出貨給國際車廠的實績。因此在產業供應鏈能力部分,我國廠商在電動手工具機、電動二輪車等產業的鋰電池芯與模組設計能力上,已經具備若干優勢。

市場焦點轉向中國

2010年4月,行政院宣示將全力推動智慧電動車發展,推出「智慧電動車發展策略與行動方案」,預計分兩階段推動電動車發展,示範運行階段訂為2011至2013年共3年,用以推動10個智慧電動車示範運行專案,目標為創造3,000輛智慧電動車上路,總經費約新台幣70.35億元,先期將公部門及國營事業優先汰換目前之汽油車改為使用電動車,此種推廣方案也提供台灣車用鋰電池廠商極佳的練兵場合,在相關應用層面持續擴大下,廠商才能據以改進技術能力。

除了國內的政策支持與車用市場的鼓勵外,台灣廠商在中國此一全球主要車輛市場中也積極布局,現有鋰電池廠商紛紛利用接近中國廠商與市場的相對優勢來取得商機,目前主要以提升價格競爭力(包括取得低價鋰電池芯及整體電池模組價格)為主要策略,但也無可避免的面臨中國本土廠商的價格競爭。

面對各國大力支持與兩岸鋰電產業發展差異,以及布局未來車用鋰電池的龐大商機,台灣鋰電池的產業發展策略,應要擺脫現有的規模及價格競爭,代之以凸顯產品開發的技術能力及應用端整合能力,加速往高容量與高安全性的車用電池發展。

另外,聚焦於中國市場時,也應配合中國電動汽車及電動二輪車市場的需求,切入中國車用鋰電池產業供應鏈。其中如材料廠商可考量配合中國磷酸鋰鐵正極材料的發展需求,積極布局相關材料專利與提升量產規模;鋰電池芯與模組部分,也可以積極提升電池技術能力及量產品質優勢,吸引中國電動汽車廠與台灣廠商合作,透過經營已久的模組設計、製造,與產品品質的優勢,投入鋰電池核心技術之電池設計及生產製程等;而標準化且需大量生產製造部分,則可考量於中國利用其規模等優勢來執行。如此才能在爭取中國車用鋰電池商機的同時,持續在台灣建立國際級的競爭優勢與研發能量。



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