本國上市公司(10家) | 中電 | 中碳 | 台達電 | 佳世達 | 大同 |
華立 | 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 | ||||
創櫃公司(1家) | 益瑞 | ||||
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 |
電動車輛產業產業鏈簡介
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,銅和鎳都是關鍵材料。鎳價在2022年上半年經歷俄烏戰爭影響,鎳價開始瘋漲,直至2022年年中「妖鎳」事件似乎即將迎來完結篇;2022年中開始,鋰價破歷史新高,本就已經供不應求,但供給雪上加霜的是因四川限電,四川占中國大陸鋰生產的20%,許多鋰廠被迫停工,讓已然吃緊的鋰供給更為緊張,2022年下半鋰價可望續居高點,主要是憂慮冬季供暖需求提高時,中國大陸會再有電力荒,致使鋰廠再次停工,鋰價將維持高漲。
原材料和電池零組件價格上漲以及通脹飆升,導致2022年鋰離子電池組價格(調查範圍為轎客車、巴士、商用車用的鋰電池和固定儲能設備)首次出現回升,根據Bloomberg NEF資料,2022年電芯達120美元/KWh、電池組達31美元/KWh,合計151美元/KWh。
車用電池價格短期震盪,但電池需求每年仍在創下新紀錄。正產生:1.磷酸鋰鐵電池(LFP)將更多採用,但2022年LFP電池組價格也上漲了27%;2.2022年電動車電池來到138美元/kWh,偏離過往平均價格(115美元/kWh);3.整車廠將更積極增加採擴和煉油項目投資,尤其是鋰、鈷及鎳原料;4.地緣政治和貿易緊張局勢仍然是短期電池金屬價格的最大不確定性
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。
根據MarkLines、中汽協與EV Volumes機構預估,2022年全球新能源車需求量將達697.4 GWh,2023年需求量將達1026.8 GWh,2022-2025年間,每年都將保持40%以上成長率,主要採用三元電池材料(NCA、NCM)、磷酸鋰鐵電池(LFP),兩種主流電池材料均有大幅成長,而磷酸鋰鐵電池(LFP)在中國大陸市場大量採用推動下,全球新能源汽車LFP電池需求量持續上升。
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。
如台塑集團將投資逾百億元,在鋰鐵電池芯、模組掌握度都相當高,其中電池芯自製率更已超過七成,其中四大主材料中,台塑鋰鐵材料負責生產鋰鐵正極材料,台塑三井則生產電解液,至於隔離膜用PP則台化、台塑皆有生產,鋰電銅箔由南亞生產,並考量全球鋰礦資源有限,將透過台塑資源公司,在澳洲尋覓適合的礦源。
如鴻海2021年6月以9.9億元參與認購碩禾私募成第二大股東,2020年也參與負極材料廠榮炭的私募成第一大股東,碩禾隨即與榮炭展開矽碳原材料之合作,加速開發電動車電池負極材料,投入固態鋰電池開發,打造台灣電動車電池生態系。中鋼碳素隸屬中鋼集團,生產軟瀝青、雜酚油、精萘、苯、甲苯等煤化學產品銷售外,更致力於開發煤化學相關下游產品及技術創新,是介相石墨碳微球之龍頭;碩禾積極布局鋰電池儲能產品,除公司內部發展動力電池負極材料與黏著劑外,亦透過轉投資佈局上游動力電池之正負極材料及下游電動大巴車市場。
如康普具備三元系鋰電池中「正極材料」,也是台灣最大正極材料上游製造廠,主力產品包括氧化觸媒、動力電池材料及先進材料等,康普2022年第二季電動車用的動力電池營收占比,已由2021年同期的59%,突破到60%,新產能開出後,2023年動力電池營收占比還有機會再向上。美琪瑪同具備三元系鋰電池中「正極材料」,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。
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65%全球電池芯/模組由三大廠商掌握(根據電池裝機GWh),根據日經Nikkei、SNE Research與其他研調機構預估,主要是中國大陸寧德時代(32.6%),韓國LG Chem (20.3%),日本Panasonic(12.2%)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5日宣佈行政命令,預計到2030年美國銷售的所有新車中有一半是零排放車輛,包括電池電動車(BEV)、插電式混合動力車(PHEV)或燃料電池電動車(FCEV)。同時啟動長期燃油效率和排放標準的制定,降低支出、減少污染、促進公共健康、推進環境正義,並解決氣候危機;2022年8月通過《抗通膨法案》,2023年實施直到2032年底,美國購車最高可獲得7,500美元的稅收抵免補助政策,然而全額補助前提是電動汽車必須在北美組裝外,電池的關鍵材料也必須來自美國或與美國有自由貿易協定(FTA)的國家,並達40%比重。
另外美國加州將推動更嚴格的新車禁令,預計2035年起禁售僅用燃油的新車,並設定逐步淘汰汽車的過渡目標,其他16州可能跟進,若是如此,2035年燃油車禁售令將適用於美國約三分之一車市。許多美國汽車業者也表示,企業政策與加州無碳車目標一致,通用汽車(GM)仍在評估加州新規定,但公司也訂下2035年前僅售電動車的目標;福特(Ford)擬在2026年前增加500億元投資電動車和電池,並稱加州新規為美國立下楷模。
歐盟近期發布2035年起禁止銷售新的汽油和柴油汽車的法律達成協議,旨在加快轉向電動汽車並應對氣候變化。歐盟一致認為,汽車製造商必須在2035年之前實現100%的碳減排,這將使得在27個國家和地區不可能再銷售新的化石燃料動力汽車。該協議還包括將2030年銷售的新車碳排放量減少55%(相對於2021年),遠高於目前減少37.5%的目標。公布後,法國和西班牙加入2035年停止銷售汽油驅動汽車的承諾,比原計劃提前了五年,該承諾的簽署國總數從一年前的130個增加到214個。
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。主要政策驅動力有三,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;其三,免徵車輛購置稅政策延續實施至2023年底,對購置日期在2023年1月1日至2023年12月31日期間內的新能源汽車,免徵車輛購置稅。
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,經濟部推動:補助在地生產、開發關鍵零組件及帶動內需市場等3大策略,助攻台灣電車產業,並估計最快2025年電車產值達新台幣(下同)6000億元,加上其餘汽車整車、零件產值,可望成為新興兆元產業。