總體產業面
個體公司面

上游
中游
下游
本國上市公司(8家) 中電 中碳 台達電 大同 康普
 達興材料 台表科 明基材
本國上櫃公司(3家) 美琪瑪 長園科 金居
外國上櫃公司(1家) 立凱-KY
本國興櫃公司(1家) 榮炭
知名外國企業(6家) 貝特瑞 L&F 日亞化 上海杉杉 昭和電工材料
 優美科
共19家
本國上市公司(8家) 和泰車 台達電 全漢 凌通 盛群
 台表科 富鼎 美利達
本國上櫃公司(3家) 宏佳騰 愛地雅 合騏
外國上櫃公司(1家) 立凱-KY
本國興櫃公司(2家) 華德動能 凱勝綠能
知名外國企業(9家) Accell Group 北京汽車 比亞迪汽車 本田技研工業有限公司 比雅久
 特斯拉 豐田汽車 Trek 山葉發動機株式會社
共23家

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(已進入商業化的正極材料包括鈷酸鋰(LCO)、三元材料(NCM)、錳酸鋰(LMO)和磷酸鐵鋰(LFP))、負極材料(主要是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。

電池材料所需之金屬原料如鈷、鋰、銅、鎳等,銅和鎳都是綠能的必須品,銅是製造電動車和太陽能面板等的必需品,生產電動車電池也需要鎳和鈷。

面對歐美日等主要國家相繼宣布禁售燃油車目標期程,在全球朝向推動綠能潮流下,加上2021年全球電動車市場銷售持續成長,導致電池材料所需之金屬原料如鈷、鋰、銅、鎳等需求提升,因而衍生電動車原料供給不足或價格上漲之議題。

由於電動車電池約佔電動車整車成本的30-40%,可能會導致電動車整車製造成本上揚、縮減電動車業者利潤,甚或影響終端市場售價。由於電動車取代燃油車已成國際主流趨勢,掌握電池金屬原料及供應鏈已成為產業的生存關鍵因素,尤其是鈷及鎳原料。

部分國家已考慮實施關鍵金屬政策,包括日本經濟產業省計劃在國內設立稀有金屬回收稀有金屬的技術並計劃補貼研究費用,使該技術投入實際使用;美國規劃以《國防生產法》,確保美國獲得鋰、鎳、鈷、石墨和錳等用於製造電動汽車和儲能電池的關鍵礦物和材料的來源;歐盟《新電池法(Batteries Regulations)》新增廢舊電池的回收率以及各類金屬的回收比例、新增廢舊電池回收各類金屬最低回收率。

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;鋰離子電池主流正極材料可分為鋰鈷電池(LCO)、鋰錳電池(LMO)、三元系鋰鈷鎳鋁電池(NCA)、三元系鋰鈷鎳錳電池(NCM)及磷酸鋰鐵電池(LFP)等種類。

根據MarkLines與其他研調機構預估,2021年全球新能源車總電池裝機量來到370 GWh,當中採用三元電池材料(NCA、NCM)約有264 GWh、磷酸鋰鐵(LFP)及其他材料裝機量則為106 GWh,兩種主流電池材料均有大幅成長,而磷酸鋰鐵(LFP)在中國大陸市場大量採用推動下,全球電池裝機量較2020年大增306%。

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鴻海集團轉投資的榮炭等。

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。康普材料生產的動力電池材料主要應用於三元系鋰電池(NCA及NCM),主要銷售客戶以日本前三大正極材料製造商為主,再透過客戶切入電池廠以及車廠,目前動力電池材料約佔康普整體營收比重近五成。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。

為加速電動車電池負極材料研發,鴻海集團於2021年9月宣布與碩禾、榮炭及中鋼集團旗下中鋼碳素(中碳)等簽署材料開發合作備忘錄,未來四方將持續推進材料端的共同開發,提升負極材料能量密度、循環壽命與快充能力,進而提升電動車動力電池性能。

根據備忘錄內容,中碳將提供高性能電池負極材料介相石墨碳微球,碩禾提供矽/矽氧材料技術,榮炭提供人造石墨,進一步合成高性能動力電池負極材料,並由鴻海導入電動車動力電池製程。

此合作將有助於鴻海建立未來電動車動力電池的材料供應鏈,可廣泛應用於電動車、電動巴士及儲能設備;鴻海也將持續開發磷酸鋰鐵電池,預計2023年推出首款電動巴士車用動力電池,搶攻全球電動商用車市場。

二、中游:

電動車輛產業中游產品為動力總成、電能總成、車身總成、減速器總成、煞車系統、驅動/非驅動軸總成、車架總成、轉向器系統、車輛電子與其他零組件。

動力總成正走向動力總成和熱管理系統,包括驅動系統、電池系統、充電和功率電子及熱管理系統,在某種程度上開始進一步融合發展,進入高整合化階段。模組化整合是一個重要方向-3+3+3:驅動系統(電機、逆變器、減速器三合一驅動)+電池系統(電池+OBC+DC/DC整合),熱管理整合(PTC、壓縮機和管路、閥),往上面更多的整合,如GM在Ultium平臺推出「8合1」的高整合電驅單元,這裡包括了電機、逆變器和減速器,整車控制器、整合PDU、OBC和兩個DC/DC 。

我國動力總成投入廠商包括台達電、康舒、富田、大同、東元、晟昌、士林電機、致茂、和大、國淵、台亞、本土等,以及功率元件朋程、強茂、信通,我國動力總成投入多為分散式,部分廠商已投入三合一總成(驅控器/馬達/齒輪箱,台達電、富田/致茂),但尚未有成熟產品。我國目前欠缺小型輕量化、高效率及低成本的多合一動力總成整合方案及測試驗證能量,以及驅動器之功率元件(化合物半導體,如SiC、GaN),技術門檻高。

電能總成中電池芯/模組是關鍵,2021年75%全球電池芯/模組由四大廠商掌握(根據電池裝機GWh),根據MarkLines、SNE Research與其他研調機構預估,主要是中國大陸寧德時代(32%),韓國LG Chem (21.5%),日本Panasonic(14.7%)以中國大陸比亞迪(6.9%)等4家所掌握。

然而整車廠為了確保自家生產電動車有電池可以用,加上政府的支持,近年來採取四種戰略並多管道齊下的方式:戰略一,完全依賴電池商生產:電動車車廠會與多家電池供應商採購電池,維持供應商之間競爭的關係,例如Tesla除了向Panasonic購買之外,也向寧德時代、LG Chem等採購;戰略二,車廠自行研發和生產:GM將在2022年中於密西根州建立30萬平方英尺的電池研發中心,研發充滿電可行駛960公里的電動車。VW Group將於2024年在研發和生產電池設備,並將與瑞典新創公司Northvolt進行合作生產。越南 Vinfast也即將在美國設置電池廠。

戰略三,整車廠投資鋰電池供應商:Toyota投資近8成Primearth EV Energy、Honda投資5成Blue Energy、Mitsubishi Motor投資5 成的 Lithium Energy Japan ,上述供應商的產品都可確保供貨給投資的車廠們;戰略四,政府、車廠直接和電池上游廠商合作:車廠為了確保上游原料的供應,Tesla 2021年與BHP Group敲定鎳供給協議;韓國Hyundai在印尼的西爪哇省Purwakarta縣設立電動車裝配廠;美國國際開發金融公司DFC直接投資電池金屬公司TechMet  2,500萬美元,協助開發位於巴西的鎳與鈷礦,確保原料使用無虞。

我國在電芯、電池組搭配技術、電池組結構至電能管理系統,均有廠商投入研發與生產,如能元、有量、長利、昇陽、輝能、新普、新盛力、有量、台達電等。但目前欠缺高能量密度、高安全性及長壽命之大容量電芯,如固態電池。

車輛電子方面,智慧座艙是近期整車廠發展重點,智慧座艙被視為是汽車邁向智慧化及聯網化的關鍵人機接口,為消費者高級駕駛體驗最直接的觸點。未來智慧座艙所代表的「車載資訊娛樂系統+全液晶儀錶 + 電子後視鏡+AR-HUD+車聯網系統+ADAS 各種功能」的融合體驗,都將依賴智慧座艙DCU、主控SoC晶片,座艙域的DCU代表的是需要高計算力主控SoC晶片,目前DCU運作方式有二:分域式將中控/儀表板各自DCU化,然後透過線束進行溝通;或是集中式一個SoC來進行座艙內所有次系統控制,透過Hypervisor對兩個不同安全等級區域進行分域。

我國本持資通訊產能技術與研發能力,我國在擴增實境抬頭顯示器、語音辨識、手勢辨識、駕駛監控、觸控及大尺寸顯示面板皆有佈局,但欠缺大型面板(如55吋以上)智慧座艙之測試能量,另外座艙DCU、主控SoC晶片皆需仰賴國際業者,且也欠缺大型系統整合角色。

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。隨著主要國家政策從禁售燃油車到完全零排放,並藉由補助政策激勵電動車銷售,預計2030年~2035年之間全球多數國家將全面禁售燃油車,且2030年時預計電動車將占總道路用車的7%~12%。

受惠於碳排放限制、政府獎勵補貼利多政策影響;根據國際能源署(IEA)2022年5月「全球電動車展望報告(Global Electric Vehicle Outlook)」公布2021年全球電動車(簡稱:EV;包括電池動力車、插電式混合動力車)銷量倍增至史上最高的660萬輛、於新車滲透率達9%。2021年已於全球道路上行走的EV約為1,650萬輛,截至2021年底為止EV車款達450款,2022年第1季全球EV銷量年增75%至200萬輛。

中國大陸為2021年全球電動車銷售大幅提升的主因,占全球銷量的一半,其電動車市場價格已逐漸壓低至僅較傳統汽車高約10%(其他主要市場約仍有45-50%差距)。其他開發中國家目前的電動車銷量仍不及2021年汽車銷量的0.5%,然2021年亦開始出現顯著成長。

在IEA基於現有各國政策承諾的減量情境(APS)中,至2030年全球電動車銷量將占汽車銷售的30%以上,但仍不及達到2050淨零減排情境(NZE)下,2030年所需的60%銷售量。而全球公共充電設施尚需在2030年較現況擴大9倍(達1500萬座),才能滿足在APS情境預估之電動車成長趨勢。

IEA對於加速全球電動車發展的建議包括:1)持續調整電動車推動策略(逐步由直接補貼轉換至車輛效率與二氧化碳排放標準等);2)推動電動重型車(貨車、巴士等)市場;3)促進新興與開發中經濟體的運具電氣化;4)規劃並拓展充電基礎設施與智慧電網的布建;5)確保安全、具韌性且永續的電池與電動車供應鏈。

美國拜登總統於2021年8月宣示2030年電動車占新車銷售量的50%之政策目標,而美國電動汽車普及化的時間表其關鍵取決於目前國會中的兩項立法,分別是3.5兆美元預算計畫和1.2兆美元的兩黨基礎建設法案。其中,兩黨基礎建設法案包含用於在全國地區興建電動汽車充電站的75億美元,而3.5兆美元預算計畫則包含一項條款,即購買電動車將享有最高12,500美元的稅額抵減,包括現行的4,000美元的基本扣抵額度及依照電池容量最高可折抵3,500美元的額度。若是購買美國工會車廠組裝的電動車,還可額外獲得4,500美元稅額抵減,並將提供500美元給符合美國自製率(local content requirements)規定要求的車輛,包括在美國製造的電池亦適用。

目前美國各州也在推動禁售燃油車的法案,包含華盛頓州規定2030年禁售燃油車,加州、麻塞諸塞州、紐約州、紐澤西州、科羅拉多州、康乃狄克州、德拉瓦州、緬因州、馬里蘭州、奧勒岡州、賓夕法尼亞州、羅德島州和佛蒙特州等13州宣示2035年禁售燃油車。

歐盟方面,目前歐洲共有140萬輛登記使用中的電動車,為實現2030年前達到至少有3,000萬輛電動車上路的目標,歐盟執委會(European Commission)宣布大量的立法建議,以鼓勵汽車製造商生產低排放汽車,並加強發展充電基礎設施,計劃在2025年安裝100萬個電動和氫能充電站,成為全球領導者。歐洲可用的電動車類型也在大幅增加,除特斯拉外,2021年歐洲可用的電動車型已達214種。

但是,歐洲國家各國電動車充電設備發展極度不均衡。根據2021年歐洲汽車製造商協會(The European Automobile Manufacturers" Association, ACEA)的統計資料,大多數歐盟會員國的公路嚴重缺乏電動充電站,有10個國家甚至在每100公里都沒有一個充電站,歐盟國家目前最大的挑戰是必須在很短的時間內,快速地部署充電樁等基礎設施。

中國大陸方面,將電動車納入其「十四五期間」(2021-2025年)的發展重點,目前中央與地方政府都很積極地推動電動車相關政策,刺激電動車的需求。主要政策驅動力有二,其一重新思考取消補貼,2022年初中國大陸財政部公告,將在2022年底結束對電動汽車和電油混合車的補貼,但因近期中國大陸經濟受疫情重創,2022年5月傳出中國大陸政府與汽車廠商討論2022年新能源汽車補貼到期後延期並考慮2023年繼續實施新能源車補貼政策,然而補貼金額和適用車型等各項細尚未敲定,但所有車商都可獲得補貼,包括Tesla等外資車廠;其二2022年6月重啟「汽車下鄉」,因經濟受疫情重創,對人民幣15萬元以內燃油車與新能源車最高補助5,000元人民幣,預計能刺激出80萬輛汽車的銷量。

台灣方面,2022年3月國發會公布「2050淨零排放路徑及策略」,運具電動化方面,則訂出市區公車和公務車2030年全面電動化,新售小客車和機車在2040年百分之百電動化的目標。雖然國際上紛紛訂出禁售燃油車年限,但我國政府不會採禁售或禁買燃油車的強制手段,而是補助及完善使用環境的方便性,提高民眾購買電動車誘因。

此外,能源局預計自2022年1月1日起,將實施新的「整體新車油耗管制標準」(Corporate Average Fuel Economy Standards, CAFE Standards),屆時小客車、商用車的整體新車油耗管制目標將提升為20、13.7公里/公升,相較目前的管制目標14.5、11.4公里/公升,提升幅度分別為38%、20%。此外,經濟部工業局為強化電動車產業鏈,正在推動「智能電動車輛產業輔導推廣計畫」,預計在2019年至2022年投入1.01億元,加上業者自籌款2,398.5萬元,朝向「支援產業政策研究」、「輔導產品競爭力」、「建構產業價值鏈」及「推廣宣傳與鏈結國際」等四大項目展開。