談起電動車的濫觴,可追溯到1860年代前後,鉛酸電池出現,1867年巴黎世界博覽會上第一輛兩輪電動車,行駛速度比燃油車來得慢、續航里程短等條件限制,讓電動車發展停滯下來。

爾後,因電池技術演進,陸續有實驗車問世,電動車依然成不了氣候,直到1990年代技術成熟化,日產汽車推出全球第一輛鋰電池電動車,21世紀初,特斯拉(Tesla)找上松下(Panasonic)合作,在2008年交付給客戶第一輛一次充飽電可行駛320公里純電電動車給客戶,也改寫了汽車史。

鋰三元、磷酸鋰鐵爭輝

超過百年燃油車的發展史,主要核心零組件在引擎,到現在電動車世代則轉變為動力電池,原因為電池模組為整車成本最高的核心零組件,成本比重達35~40%,因此被稱為「電動車心臟」;Tesla、Panasonic聯手打造電動車鋰三元電池,具有能量密度高、體積小、續航距離長等優點,各家車廠在電動車動力電池技術選擇多以鋰三元為主。

電動車發展以來,鋰三元電池透過規模放大來降低成本,以及減碳議題發酵,電動車銷售量呈現倍數成長。鋰三元電池盛行帶出材料供應新機會,康普、美琪瑪兩檔氧化觸媒廠跨入硫酸鎳、硫酸鈷正極材料金屬處理,貴金屬價高檔以及加工量放大,2022年電池材料加工營收比重都占兩家公司超過五成,美琪瑪2022年前三季每股稅後盈餘(EPS)5.51元,賺進半個股本,而康普2022年前三季EPS4.59元;中碳在煤焦油的軟瀝青延伸到石墨負極材料;明基材則是挾著多孔機能膜處理前進電池隔離膜。

歐美各國禁售燃油車時程陸續出爐,電動車銷售加足馬力,對於電池需求更為殷切,自2021下半年以來,鋰、鈷、鎳等金屬價格不斷上漲,俄烏戰爭開打衝擊鎳供應,鋰三元電池成本下降的趨勢被打破。

為了控制電池模組成本,2021年底Tesla宣布全球標準車款改用磷酸鋰鐵(LFP)電池,有別於先前鋰三元電池,LFP電池以鐵為主要原料取代高價鎳金屬,成本比起鋰三元電池來得低,且電動車吹起國民風潮,廢棄後處理對環境較友善,鋰電池風向由NCM(鎳鈷錳)、NCA(鎳鈷鋁)轉向LFP。

LFP電池性價比出線

根據市調機構集邦科技(TrendForce)調查,中國為全球最大的電動車市場,2021年動力電池市場出現反轉訊號,LFP電池以52%的裝機占比,正式超越NCM、NCA等鋰三元電池,2022年第一季裝機量占比持續上升至58%,就全球電動車市場來看,歐美銷售滲透率提升,鋰三元電池在2021年仍超過60%的市占率。

鋰三元、LFP兩種電池各有優點,簡單來說,前者能量密度高、續航力長,相對成本也較高,適用於高階車款;後者成本低、安全性高,以平價車款為主,兩者不全然有相互取代關係。

LFP急起直追,除了成本因素外,其中還有地緣政治考量,全球車用動力電池供應商集中在中國、韓國、日本等地,當中又以寧德時代居首,市占率35.2%,LGES、比亞迪分別占14.1%、12.8%,分居二、三名,而Panasonic則以8.1%,居第四名。

美中貿易摩擦加劇,新冠肺炎疫情期間斷鏈考驗等因素,美國意識到車用電力電池主控權不再,為了避免遭到其他國家壟斷,通過削減通膨法案(Inflation Reduction Act; IRA),明定自2024年起,電動車不得採用中國、俄羅斯等「有疑慮的外國實體」製造的電池零組件,且必須在北美組裝等條件。

美國這個舉措,將引發全球電動車供應鏈重組的化學作用,TrendForce預期,LFP電池性價比的優勢,未來二~三年內將成為市場的主流,而LFP電池、鋰三元電池全球裝機量比率,將從2021年36:64,到2024年則是轉變為60:40。

LFP成本競爭力提升、美中貿易矛盾,也讓台灣供應鏈有了發展契機,鴻海集團鎖定電動車市場,成立MIH聯盟平台,向外界展示汽車製造能力,積極提升在電池材料、電池芯自主製造能力,先與碩禾、榮炭、中碳完成四方電池負極材料合作備忘錄,聚焦在LFP電池芯產能布建,目標2024年第一季量產,產能超過1GWh。

無獨有偶,台塑集團旗下台塑新智能選擇加入LFP電池供應行列,在彰濱興建LFP電池廠,第一階段投資60億元,預計2024年量產,規模2.1GWh,第二階段投資金額達100億元,接續第一階段投產,於2025年興建,2027年產能規模2.9GWh。

電池廠趕建廠滿足需求

台塑新智能總經理劉慧啟對於LFP電池發展有長期的觀察心得。他分析:「電動車發展過程,規模經濟是引導電池成本下降關鍵,早期一年電動車新車不過區區10幾萬輛,即便鋰三元囊括九成電動車電池的天下,總體用量還不足以催化貴金屬價格漲飆」、「這2~3年迅速地放大到500萬輛,電動車市場呈現倍數成長,加上原有國防軍工用途,讓鎳、鈷金屬居高不下,若是車用動力電池技術向鋰三元傾斜,上述礦產不足,成為車廠發展電動車最大心頭之患。」

正因為電動車市場快速成長,LFP電池生產達到規模經濟用量,加上鐵礦不虞匱乏,目前每瓦時單位成本約0.15美元,相較於2008年2美元,大概1/15~1/20,且低於523 NCM的0.16美元,汽車、電池廠權衡成本、車輛續航力平衡點,才紛紛轉投向LFP電池領域。

「動力電池,已是國家戰略物資保衛戰」,劉慧啟如此形容動力電池產業發展。美國大動作祭出IRA動作,LG、SK、Panasonic乃至於寧德時代都有計畫到有補助或是關稅優惠的地方設立電池生產基地。

試想,1GWh電池芯大概只能供應二萬輛左右汽車使用,若要續航力要求更高者,供應量可能降到15000輛左右,每年新車有8500萬輛左右規模,以三~五成電動車滲透度來估算,就需要1300~2100GWh電池,若是把儲能設備、電動大巴士、不斷電系統UPS…等其他用途加計進來,全球電池需求量可能高達3000~4000GWh,而且電池廠籌設不是一時半刻就能完成,因此各國才會把動力電池發展視為重之中重,國內電池材料供應鏈所扎下的根,將隨著市場成長而壯大。

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《財訊快報 理財年鑑第202301期》
《財訊快報 理財年鑑第202301期》
文章來源:財訊雙週刊
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