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2024年電動車市場展望與供應鏈整備
 

【作者: 季平】   2023年12月21日 星期四

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聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)報告指出:交通運輸約占全球溫室氣體排放量的14%,為達淨零排放目標,全球致力於電動車取代傳統燃油車。氣候組織推動的EV100計畫也提出100%使用電動車的倡議,大型企業紛紛承諾,以購買電動汽車及安裝電動充電設施的方式為環保盡一份力。歐盟各國早已提出電動車發展政策,協助汽車產業轉型。


未來25年,汽車業轉型與電動車綠色革命勢必讓產業鏈重新洗牌,雖然得電動車者未必得天下,但是如果可以拿到全球電動車產業的話語權,對政府、車商、供應鏈甚至終端消費者都是一大利多。


看好電動車商機 各國動作頻頻

《經濟學人智庫》(Economist Intelligence Unit)報告預估,2024年全球電動車銷量年比可望成長21%,達1,490萬輛的水準,占全球新車銷量的24.6%,整體占比增加3.6%,其中,市售電動車逾半將來自中國。面對勢如破竹的「紅色」狂潮,日本、歐洲及美國汽車製造商逐漸透過拉高貿易壁壘或提高政府補貼的方式因應,比方美國財政部於2023年12月1日宣布:2024年起,美國生產的電動車電池組件中,如為中國等國製造或組裝,將不得享有美國《通膨削減法案》(IRA)7,500美元的稅收抵免,此舉直接衝擊中國、俄羅斯、韓國等業者;歐盟國家則祭出電動車購買補貼須搭配本地生產的要求。


2020年之前全球各國已陸續祭出禁售燃油車「死亡宣告」,如挪威、荷蘭宣布2025年禁售燃油車;德國、印度宣布2030年禁售燃油車;日本宣布2035年禁售燃油車;法國、英國、西班牙及新加坡宣布2040年禁售燃油車。美國加州、紐約州已通過2035年後禁售燃油車,其他各州陸續表態跟進;中國宣布2035年節能車、新能源車各占50%;台灣則宣布2040年新售電動車達100%。換言之,燃油轉電動車的緩衝期最短1年,最長16年。


IHS Markit及PwC Global預估,2021年電動車銷量已占整體汽車市場的17.9%,2022年成長至2,090萬輛,整體電動車市場滲透率提高至25.2%,預估2027年銷售量將達5,100萬輛。另一方面,各國紛紛透過購買補貼、支持電動車生產、支持電動車供應鏈或積極鼓勵投資電動車基礎設施等方式加速推動電動車產業發展。但是,隨著「時間表」逼近,各國都準備好了嗎?台灣呢?


電動車取代燃油車 電從哪裡來?

以基建中的充電樁來說,各國進度大不同。2035年100%轉換零碳排車輛的歐盟光要達成第一階段2030年減碳55%的目標,就至少需布建600萬支公共充電樁,這個概念代表每周需建置1.4萬支充電樁,才能達到每百里184支充電樁的基本需求。動員快速的中國早已將充電站納入「新基建」7大重點領域中,中國充電聯盟EVCIPA統計,以2022年10月約1,149萬台新能源車估算,充電基建已達平均每2.44台電動車使用一支充電樁的配置。


台灣交通部資料顯示,截至2022年10月,全台計有2萬9,700餘輛電動車掛牌,預估2030年市占可達30%的目標;至於全台電動車充電樁計有4,000餘支,分布以台北市、台中市、新北市、桃園市、高雄市、台南市最多。以台灣宣布2040年新售電動車達100%的時間表推估,2025年前至少需布建6,000支充電樁,搭配500支直流電快充樁才可能達標夠用。


宅電公司則統計,截至2023年6月,全台共有1,631個充電站點(AC+DC),和2022年同期相比多出232個新站點;全台計有5,309支充電槍(AC+DC),和2022年同期相比多出929支。透過前述多項數據,不難窺見台灣電動車成長狀況,以及加電站、加電樁等基建的布建速度。



圖一 : 截至2023年6月止,台灣各縣市充電站分布比例。(source:宅電ChargeSmith數據資料庫)
圖一 : 截至2023年6月止,台灣各縣市充電站分布比例。(source:宅電ChargeSmith數據資料庫)

對於電動車車主來說,充電是大事,一般分AC(Alternating Current)慢充與DC(Direct Current)快充。家用、飯店、停車場等目的地充電多為AC慢充,使用電源為單相220V,充電功率約3-17kW;省道、高速公路休息站多為DC快充,使用電源為三相380V,充電功率約30-480kW。以特斯拉(Tesla) Model 3為例,慢充1小時約可行駛40公里;快充1小時約可行駛400公里。Tesla充電站建置相當完善,全球已建置逾5萬個超級充電站,遍布於主要幹道上,地點近餐廳、商店、洗手間或Wi-Fi熱點。


工研院於2022年調查電動車車主充電行為,調查顯示,集合式住宅較多的北部不易安裝充電樁,近40%車主只能依賴公共充電服務;中南部透天住宅居多,超過50%車主裝設家用充電樁。充電地點方面,車主在家充電比例最高,其次是公共慢充、公司及公共快充。



圖二 : 電動汽車充電設置場域多元。(source:工研院IEK Consulting)
圖二 : 電動汽車充電設置場域多元。(source:工研院IEK Consulting)

台灣2018年在籍總汽車數量已逾800萬輛,未來如果電動車全面取代燃油車,800萬名車主一天內不定時或同時充電,用電量相當驚人。少數車主可以在家充電(安裝電力220V/16A或220V/32A),以行駛公里數50-100公里為例,220V/16A約需3-7小時可以充飽電,但前提是家中允許安裝220V/32A,若否,可能牽扯出社區能否安裝充電樁、如何計價等一連串爭議……。也陸續出現車主擅自轉供電流至供電範圍外為電動車充電的亂象,甚至出現高樓層拉線到1F充電的奇景,這些行為極易引發工安疑慮。


車主當然不想煩惱充電問題,因此,加電站與充電樁夠不夠用成為迫切的議題,而充電也將直接衝擊台灣的電力系統。此外,走向數位驅動的電動車,不論自動等級是L2或L3甚至L4,高效移動與車聯網等聯網系統密切相關,台灣的數位化基建也需要同步到位,才可能滿足電動化+數位化的未來需求。


台灣供應鏈的機會在哪裡?

工研院IEK Consulting推估,2023年全球汽車銷量約為8,500萬輛,推估2035-2040年間,電動車銷量將超越燃油車,預估2040年全球電動車市場規模將達智慧手機的2.3倍、半導體的1.6倍。進一步觀察,2023年純電動車占比為46.0%,持續領先混合動力車(36.4%),其中,電動乘用車單國銷量前三名分別是中國、美國及日本。


值得留意的是,全球氫能電動車銷量於2022年突破2萬364輛,年增15%,其中,高達80%集中於韓國、中國及美國三大市場。主要國家自2023年起調整產業發展方向,以加速解決商用車的減碳需求,由於各國缺少因應純電動化產品的解決方案,氫能電動車可望成為未來商用車新藍海。



圖三 : 全球電動車市場規模將達智慧手機的2.3倍、半導體的1.6倍。(source:工研院IEK Consulting)
圖三 : 全球電動車市場規模將達智慧手機的2.3倍、半導體的1.6倍。(source:工研院IEK Consulting)

在汽車產業大幅轉型的未來25年,台灣供應鏈可以扮演何種角色?工研院產業科技國際策略發展所組長岳俊豪認為,下世代未來電動車將配備更先進的三電系統:高效電池、有力馬達和智慧化控制系統,三電系統與關鍵零組件可望成為台灣未來產業發展的新動能。車輛「電動化」與「智慧化」也將推動車用半導體商機,具有高度成長潛力的領域包含先進駕駛輔助系統(ADAS)、車用高效能運算(HPC)與自駕電子控制單元(ECU)等,這些領域也能帶動印刷電路板(PCB)等關鍵零組件趁勢發展,尤其車用PCB市場規模近1,000億元,身為PCB大國的台灣更有切入電動車市場的優勢。


電池是電動車最關鍵的零組件,除了追求充電更快、生命週期更長、成本更低的電池系統,各大車廠最需要解決的問題在散熱,台灣已有業者投入電池冷卻技術,如行競科技開發「浸沒式電池冷卻技術」,電池芯浸泡在不導電的工程冷卻液體中即可高效控制電池溫度,而電池管理系統(BMS)可以維持電池系統的穩定性,如因意外導致部分電芯熱失控或延燒,透過浸沒式冷卻技術的主動抑制能力,有助提高電池的安全性。



圖四 : 浸沒式冷卻電池組採用Cell-to-Pack(CTP)設計,展現高能量密度及卓越的散熱能力。(source:行競科技)
圖四 : 浸沒式冷卻電池組採用Cell-to-Pack(CTP)設計,展現高能量密度及卓越的散熱能力。(source:行競科技)

美國電動巴士製造商Optimal-EV台灣研發處長嚴上和認為,電動車用產品需求將於2025-2030年大爆發,建議台灣業者儘速取得電動車產業鏈進入資格,否則可能錯失廣大商機及高附加價值利益,尤其2025年是關鍵年。至於可以快速切入的2個利基市場包含北美電動中型巴士及Type A校車市場。他建議台灣產業可以在2個利基市場中開發可靠、穩定的產品,完整驗證與測試後提供電動車新創公司及商用車OEM使用,技術與經驗逐漸成熟後可以考慮拓展國際市場。


不過,他也提醒,車廠導入新產品的時間可能須歷經3-5年驗證期,產品的售後維修備料更可能長達20年之久,一旦決定踏入電動車領域,業者必須有打持久戰的準備與決心。


工研院產科國際所研究副總監石育賢則建議,台灣可以利用累積多年的車用電子基礎與優勢,快速切入北美電動車市場,尤其台灣業者在ADAS、智慧座艙、充電設施等領域具有模組與零組件供應能力及海外行銷能力,商用貨卡可以從售後服務市場(AM)切入,台灣業者不妨透過走帶跑方式先和北美對接。以台達電來說,該公司在充電系統上多有著墨,除了結合太陽能、儲能與能源管理系統,打造電動車充電基礎設施解決方案,也積極優化充電服務與能源效率。



圖五 : 台達電結合太陽能、儲能與能源管理系統,打造電動車充電基礎設施解決方案。(source:台達電)
圖五 : 台達電結合太陽能、儲能與能源管理系統,打造電動車充電基礎設施解決方案。(source:台達電)

另一個重點市場是歐洲,影響歐盟電動車發展的關鍵因素包含缺乏電池產業、關鍵材料供應不足、充電建設不均、產業創新不足、人力技能不匹配等,而電動車新創領域資金主要流入電池和充電領域。工研院產科國際所蔡宜君建議,台灣廠商可透過政府的台歐雙邊、多邊研發合作補助,以研發創新的方式切入,成為歐洲策略夥伴,布局潛在商機。


日本市場也不容小覷。工研院產科國際所研究經理何佳娟觀察,已經有海外零組件供應商成功打入日本大型汽車品牌車廠旗下子公司所建構的供應鏈,台灣廠商也可嘗試切入日系車廠供應鏈,不妨從一階供應商的技術、零件供應開始。


打造電動車護國神山 台灣的能與不能

在這波汽車產業轉型的綠色革命中,走在前面的中、歐、美、日等國從國家政策、政府協助或補助、民間企業與產業界帶頭向前衝等方式,積極闖關,至於台灣,雖然看好綠電趨勢與電動車產業發展,甚至有打造下一個「護國神山」的企圖,但是,搭上趨勢順風車需要看天意與實力。


扶持台積電或晶圓代工產業走上神山之路的30-40年中,政府與民間的相互成就居功厥偉,反觀電動車發展,似乎無法與當年的「台積電國家隊」相比,以至於台灣從電動車政策與法令、基礎建設架設、供應鏈整合等方面無法擰成一股力,比方電網、充電樁的更新與架設就有必要加快速度,至於電力系統是否夠力,也是動輒缺電、跳電的台灣,在前有「非核家園」神主牌,後有再生能源接軌有瑕的現實下,需要面對與解決的問題。


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