電動車產業鏈簡介
以電池為儲能及動力來源並由馬達驅動之車輛稱為電動車。電動車電力供給方式及所占的比例不同,可分為BEV(純電動車)、HEV(混合動力車)、PHEV(插電式混合動力車)與REEV(增程式電動車)等類型,此外尚有可由車體自行產生能量的車輛類型如燃料電池車或太陽能電池車等。電動車輛產業鏈上游為電池材料之供應商,中游為電動車輛零組件之供應商(如大功率電池芯/模組、電池管理系統、動力馬達、電源供應器等),下游為電動汽機車、電動自行車之供應商。
一、上游:
電動車輛產業上游產品包含電池材料、馬達材料(如矽鋼片)、車體材料等,其中最關鍵的電池材料包括正極材料(如鈷酸鋰(LCO)、三元材料(NCM)、錳酸鋰(LMO)和磷酸鐵鋰(LFP)等材料)、負極材料(如人造石墨等碳系材料、銅箔等金屬化合物)、隔離膜與電解液等四大材料。
2020年第二季受到新冠肺炎疫情衝擊,電池使用的正極材料如鈷、鋰等稀有金屬主要產國包括非洲、南美地區實施外出禁令,且部分國家實施邊境封鎖管制措施,導致生產與物流停擺,讓市場開始擔憂稀有金屬原料的供應。雖然目前稀有金屬市場庫存雖未出現緊繃狀態,但上述地區疫情目前仍持續延燒,若政府延長外出禁令造成停工狀態持續,可能導致缺貨危機產生。
目前電動機車、腳踏車主要採用價格較低之鉛酸電池,電動車的主流電池材料類型為具有高能量密度之鋰離子電池。鋰離子電池可分為三元系、錳系、磷酸鋰鐵等種類,Suzuki、Honda等日系車廠採用三元系,Nissan、Mitsubishi、GM、Daimler、BMW、北汽等採用錳系鋰離子電池,大陸的比亞迪、哈飛汽車、上汽等則採用磷酸鋰鐵之鋰離子電池。
目前台灣廠商有投入電池正極材料、負極材料、隔離膜及電解液等領域,但因上游材料專利技術與資源需求龐大,因此大多數投入上游材料之台灣廠商,背後多有集團資源支持,也有廠商是透過研究法人機構技轉方式取得技術。
如台塑集團與長園科技合資成立的台塑鋰鐵材料(原名為台塑長園能源科技),主要生產氧化鋰鐵磷正極材料;投入負極材料生產的廠商包括中鋼旗下的中碳與永裕轉投資的新永裕等。
正極材料廠泓辰電池材料則是由母公司宏瀨科技,透過工研院以技轉方式取得正極材料(應用於電動車上的動力電池)技術,主要生產磷酸錳鐵鋰。
供應鋰電池正極材料廠商還包括康普材料和美琪瑪。康普材料以生產電池正極材料化工原料之一的硫酸鎳為主,主要銷售客戶以日本前三大正極材料製造商為主。為因應中美貿易爭端,康普材料配合台商回流計畫回台擴廠,擴增氫氧化鈷生產線;但受疫情影響客戶訂單延後,後續客戶下單做法也較保守,加上貴金屬原料未來價格是否會有變化,都可能會影響營運績效。
美琪瑪為台灣少數的鈷系列化工廠,主要產品為鋰電池正極材料原料如硫酸鈷、硫酸鎳等,美琪瑪的電池正極材料在電池產業供應鏈中屬於最上游,美琪瑪電池正極材料約占營收60%,客戶以日本、韓國為主,其中日商的下游車廠主要客戶為Tesla,韓商下游主要客戶為歐洲車廠。
二、中游:
電動車輛產業中游產品為電池芯/模組、電力元件/模組、電池/充電系統、動力馬達/模組、車電元件/模組、智慧車電系統等零組件、電池系統、電源供應器相關及其他週邊元件等。
影響電動車價格及續航力的關鍵核心在電池,目前電動機車、腳踏車所採用的電池仍以價格低廉的鉛酸電池為主,而鋰離子電池則由於具有能量密度高、重量密度高之特性,已成為BEV、PHEV車輛最常選用的電池正極材料類型。
過去因製造成本低廉,鉛酸電池應用於汽機車、不斷電系統(UPS)、電動車、醫療器材等領域歷史悠久,然因能源使用效率、環保等因素考量,磷酸鋰鐵電池已逐漸取代鉛酸電池,進入電動車、不斷電系統、搬運機器人等領域,加上鋰離子電池功率密度較高,已漸取代鎳氫電池成為中大型電動車輛之主要電池類型。
然因鋰成為電動車電池的必備原料,加上電動車日益普及,主要車廠均投入電動車生產開發,使得鋰的需求增加、原料價格持續上揚,也造成鋰供給吃緊。受惠於電動車買氣大增,鋰電池為電動車重要動力來源,而鈷和鋰是生產鋰電池的必備原料,預期未來需求也會飆升,掌握礦產原料及其加工技術,即掌握電動車電池發展關鍵要素。
在產業發展方面,看好電動車未來發展前景,為掌握電動車重要關鍵零組件—電池,主要車廠也相繼擴展電池供應商合作領域,或與電池廠商合資共組公司,以確保電池供貨來源無虞;而電池廠則藉此掌握主要車廠對於電池性能及未來設計布局等,取得電動車製造關鍵訊息及與車廠密切合作也有助於電池廠提升競爭力。
如Toyota與Panasonic於2020年2月宣布合作成立動力電池合資公司泰星能源解決方案有限公司(Prime Planet Energy & Solutions, Inc.),Toyota持股51%、Panasonic則持股49%。合資公司營運內容包含電池的開發、生產與銷售,而開發主軸為電動車所使用的方型鋰電池與固態電池。
此外,General Motors(GM)也決定與LG化學成立合資公司,共同研發和生產電池,目標將電池成本降低至每千瓦時100美元以內,藉此以降低電動車製造成本。
不過,2020年上半年受到全球新冠肺炎疫情蔓延影響,許多國家採取封城、邊境管制或關閉等方式對應,電動車關鍵零組件工廠因此停工、產能大受影響,也使得汽車產業鏈因而斷鏈,包含電池在內等電動車關鍵零組件,預期今年度產能都將大幅下修。
三、下游:
電動車輛產業下游產品包括電動大客車、電動汽車、電動機車及電動自行車、高爾夫球車等終端應用產品。隨著各國陸續發布禁售傳統燃油車時間表,顯見汽車市場朝向電動化發展已成為趨勢,全球主要車廠也看好未來電動車市場將呈現爆發式成長,紛紛宣示要提高電動車銷售占比,並推出新款電動車。
但2020年3月起,新冠肺炎於歐美地區迅速蔓延,從歐洲地區的義大利、西班牙、英國,到美國等地區相繼封城、進行邊境管制,全球汽車大廠均受此影響陸續停工,汽車實體銷售門市也停止營業,汽車終端銷售斷崖式下滑;此時又碰上國際油價重挫導致全球經濟不穩定,疫情何時可受到控制而恢復生產,汽車銷售市場可否回復原先水準等仍難預估,各國政府也因此推出紓困政策方案,希冀可以減緩衝擊。
在汽車生產方面,新冠肺炎於全球蔓延衝擊全球製造業生產,汽車業也難以倖免,主要汽車大廠於1月開始先面臨中國大陸工廠封城停工,3月份蔓延到歐美地區後,包括VW、Daimler、BMW等歐洲工廠臨時關閉,GM、FORD、FCA等美國三大汽車廠及電動車大廠Tesla陸續停工,受此影響,短期觀察全球汽車生產總量可能將比2019年減少4成以上。
雖然隨著疫情稍緩,估計至5月中旬,全球13個主要汽車生產國中,超過8成的汽車工廠已逐步恢復產能,但部分工廠因復工後又發現疫情而停工,何時可有效控制疫情與恢復全部產能目前仍難預估。
不過即使汽車工廠恢復生產,但受裁員關廠影響各國失業率攀升,全球汽車銷量也不知何時回復,全球金融數據機構均下調全球汽車銷量的預測數據;如市場研究機構IHS Markit預測,2020年全球汽車銷量同比下降已經超過12%,跌幅高於2008年金融危機時的8%。
雖然電動車、混合動力車等銷量下降幅度未若傳統汽油車嚴重,根據Bloomberg調查顯示,甚至歐盟地區電動車及混合動力市場占比從2019年4月的7%成長至2020年4月的17%。
但對於電動車市場2020年整體銷售預估仍不甚樂觀,根據Bloomberg NEF報告指出,受新冠肺炎影響電動車生產與銷售,全球電動車銷售量將面臨十年來首次的銷量下滑,預估減少18%,2020 年總銷售量估計為 170 萬輛。
分析其主要原因為新冠疫情爆發加上低油價衝擊經濟,導致企業端延後車輛採購,尤其企業車輛採購大宗的交通運輸產業在此波疫情受創甚深,甚至有企業因此倒閉破產,另消費者對於車輛採購也可能先持觀望態度,延後或取消購買決定。
為了幫助產業面對疫情帶來的衝擊,全球各主要國家均推出不同類型的紓困方案,如歐盟於5月底推出7,500億歐元(約合新台幣24兆元)振興方案,該方案特色是對長期氣候目標投入大量資金,例如電動車、低碳發電和氫燃料,實施細節尚待確認,預期該方案可能以兩年200億歐元拉抬低碳車輛的銷售,以及設立200萬個電動車和氫動力車的充電站。
法國政府則將推出規模達80億歐元的紓困計畫協助遭受疫情嚴重衝擊的汽車業,原本預估整體法國車業可能因此將裁員數千人,紓困計畫大部分資金將用於投資法國成為歐洲最大電動車外銷國,目標2025年將年產能拉高到100萬輛電動和混合動力汽車;其中10億歐元,將用來補助每名法國公民7,000歐元購置電動汽車。
德國政府也推出電動車購置補貼政策,德國消費者購買4萬歐元以下的電動汽車,可以獲得來自國家和企業的最高6,000歐元的補貼,同時,德國政府將投入35億歐元擴建5萬個電動汽車公共充電樁。
中國大陸官方日前也公布將原定2020年底到期的新能源車購車補貼政策延至2022年底,並規定新能源乘用車補貼前售價需在人民幣30萬元(含)以下;另中國大陸各省市政府也推出金額不等的購車補貼方案,如廣州市政府購買新能源汽車每輛補貼人民幣1萬元,藉此提升汽車銷售量。
為因應歐盟各國禁售燃油車時程與碳排規定,全球各主要大廠原先即以加緊展開電動車布局,但受到新冠肺炎疫情衝擊,也有大廠選擇強化聯盟合作,降低生產成本或調降產能以逆境圖存。
法國汽車大廠Renault與日本合作夥伴Nissan、Mitsubishi Motors於2020年5月宣布三家大廠聯盟合作,未來將朝向加強合作平台標準化、聯合採購、聚焦各自強項等方向調整,降低生產成本以渡過此波難關。
三家大廠聯合聲明指出,未來Nissan將專注於自動駕駛領域,Renault專攻電動車及電聯車的車體,Mitsubishi則聚焦於插電式混合動力車;在區域市場方面,Nissan負責中國、北美和日本市場,Renault以歐洲、俄羅斯、南美和北美為主力地區,Mitsubishi主要發展東南亞和大洋洲地區。
Mercedes-Benz預期要在 2020 年底推出 5 款BEV(純電動車) 以及 20 款PHEV(插電式混合動力車),希望在2030年時BEV及PHEV的銷售比例達成50%。為此Mercedes-Benz於5月底對外宣布將投入10 億歐元資金建置電池工廠,預計要在三大洲、7處城市設立共9座電池工廠,以建立全球性的電池生產網路。
在台灣電動車廠商部分,車王電集團與工研院簽約合作,投入自駕電動巴士產品研發,整合東元、車王電、佳世達及福華電等14家廠商,由車王電集團旗下華德動能電動巴士負責打造首輛國產自動駕駛電動巴士預訂於2020年6月底問世。
而車王電與華德動能位於台中港加工區的電動巴士新廠,已於去年底動工建廠,預計2021年初完工、2021年7月正式投產,主要為智動化電動巴士及底盤三電生產基地,規劃年產1,700輛整車及6,000輛底盤三電系統,並以出口為主要目標。