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老牌馬達大廠接班成敗 端視電動車創新應用

圖1 : 美國總統拜登日前也正式簽署行政命令,要求2030年前美國純電動新車,必須達到傳統汽車和輕型卡車的50%,也間接對台灣產業釋出更大商機。(source:cdn.i-scmp.com)
圖1 : 美國總統拜登日前也正式簽署行政命令,要求2030年前美國純電動新車,必須達到傳統汽車和輕型卡車的50%,也間接對台灣產業釋出更大商機。(source:cdn.i-scmp.com)

[作者 陳念舜]

歷經一甲子發展,台灣傳產機械業至少也度過兩代接班,雖然如今大部份中小企業以無痛接班者居多,卻也有如馬達老牌大廠,因為上市規模與牽扯的利益夠大,難免上演內外派系或家族鬥爭的戲碼。但最後仍端視其接班梯隊能否銜接產業下一波轉型契機,掌握電動車等節能減碳技術,讓創新應用不再只是一門生意,還涉及了企業世代交替存亡的關鍵。

隨著近年來全球淨零碳排趨勢成型,各國紛紛宣示禁售燃油新車年限,加速驅動電動車邁向主流進程,已儼然成為產業世代交替、突圍轉型的重要布局。根據國際能源署(International Energy Agency;IEA)最新報告顯示,雖然2020年受疫情影響全球汽車銷量下降了6%,但因為歐洲對電動車需求日益強烈。

到了今(2021)年Q1當地電動車整體銷量反而暴增41%,預計全年銷量年成長率更將上看70%。預估接下來2030~2040年間,各國禁售燃油車的法令陸續生效,估計更將拉抬電動車銷量成為車市主流。

又依國際清淨運輸委員會(International Council on Clean Transportation;ICCT)最新研究報告也顯示,在2010~2020年全球超過千萬輛客用電動車產量裡,以中國大陸位居最大電動車生產國,2020年產/銷量均達到約460萬輛,占全球電動車產量44%;歐洲占25%居次,累計約生產260萬輛、銷售320萬輛電動汽車,仍屬於淨進口地區。

反觀第三大市場的美國在這段時間,電動車產量市占率卻從20%降至18%。因不甘落後於大陸正在電動汽車領域保持領先,美國總統拜登日前也正式簽署行政命令,要求2030年前美國電動新車不包含油電車款,而是僅限於純電動車、插電式或燃料電池車銷售量,必須達到傳統汽車和輕型卡車的50%。

雖然這項行政命令沒有強制性,但因為拜登也同時邀請美國3大汽車製造商,通用、福特和Stellantis(飛雅特克萊斯勒母公司)為政策背書,未來將以2030年實現電動車年銷量40%~50%為目標,並持續投資和開發以擴大電動車供應鏈;美國市占率前三大的日系汽車品牌,豐田、本田、日產,也公開表示支持該計畫目標。

在歐美中三大汽車主流消費市場帶領下,全球主要一階(Tier1)汽車零組件供應商、各品牌車廠及整體OEM/AM汽車產業鏈研發重心,也紛紛朝向節能減碳、電動車、自動駕駛等技術發展,也間接對台灣汽車零組件產業釋出更大商機。

台灣跳上順風車 電動車產值將破百億

在相關業者積極投入研發及提升生產技術下,2020年台灣電動車產值已達到97億元,預估今年在景氣樂觀與產業發展驅動下,可望跨越百億元門檻;同期電動車產值占整體汽車及其零件業比重,亦大抵呈現快速增長趨勢,2020年持續增至2.8%;電動小客車每年出口規模值從2019年以前均不及百萬美元,到了2020年遽增至46.6百萬美元,又以出口至柬埔寨24.7百萬美元(占53.2%)居冠。

圖2 : 2020年台灣電動車產值已達到97億元,預估今年在景氣樂觀與產業發展驅動下,可望跨越百億元門檻。(source:經濟部統計處)
圖2 : 2020年台灣電動車產值已達到97億元,預估今年在景氣樂觀與產業發展驅動下,可望跨越百億元門檻。(source:經濟部統計處)

政府同時積極推展智慧製造,鼓勵業者將自動化技術導入製造流程,即時調整生產和出貨作業與流程,以及投入在地化生產與車型研究開發,推動產業電子化與高值化,蓄積技術能量,提升產業競爭力,為汽車產業發展再創新局。

其中電動車與燃油車最大不同,就在於動力系統中的「電池」為最核心技術,約占成本20~50%之外;其次就是用來取代引擎的馬達(占33~43%)、變頻器/驅控器(39~47%)等關鍵零組件,可望開啟高毛利、高成長的藍海商機,也被業界稱為「得三電者得天下!」

台灣因為具備通訊、安全系統、行車輔助系統、車用晶片等製造上的優勢,且業者也已在動力馬達、電池、電力元件等關鍵零組件成功打入國際車廠供應鏈,未來可望利用ICT產業優勢加速研發,躋身國際電動車廠供應鏈,可望在全球電動車崛起浪潮中扮演關鍵角色。

近期又以鴻海集團主導推動的MIH聯盟為首,成為台灣進軍電動車領域的里程碑,現已吸引全球超過1,700家軟硬體會員廠商加入,未來除了鴻海的電動車產品一定會充分運用MIH的設計及標準,並優先選擇MIH成員的零組件和解決方案,也勢將帶動台系電動車供應鏈發展遠景。

鴻海集團產品長蕭才祐指出,鴻海在EV驅動系統也有解決方案,將馬達、直流變壓器、控制器、齒輪箱、車載充電器及電源轉換器等元件「六合一」,能以模組化及標準化的解決方案,提供給合作車廠開發小客車或商用車,其中已先規劃將採用永磁同步馬達,以達到實現最高轉速12,000rpm、最大功率130kW標準。

東元率先加入MIH 推動內部生管組織變革

至於在台灣已成立超過60年,身為全球前三大馬達製造廠的東元電機公司也開始投入電動車領域急起直追。去年即以自主設計模組化,開發自家電動車用動力系統產品,已成為台灣汽車大廠輕型電動車和電動巴士的動力系統供應商。其率先自製的車用馬達與驅動器二合一動力系統TPower,也榮獲第29屆台灣精品金質獎肯定,並與電動巴士大廠華德動能簽署合作意向書,華德將採購兩年500套電動巴士動力系統,可望於今年Q3逐步實現獲利。

在今年率先加入MIH電動車平台聯盟之後,扮演供應商中唯一具有自主設計開發與製造電機、電控等高功率/高壓產品的角色,可望提供模組化自主設計的電動車用動力系統,讓電動車製造廠商有更多元選擇,正積極與鴻華先進討論相關車型需求,爭取未來供貨機會。

展望台灣電動車市場,其電機系統應用功率範圍涵蓋0.5kW~300kW。東元認為,有別於乘用車受限於市場規模小,成長緩慢,電動商用車則因為交通路線固定,充電設施規劃後利用率高的商機可期,進而參與電動巴士動力系統解決方案。未來將透過電巴國產化的政策支持與OEM代工培養戰力,從競爭較小的大型巴士切入,站穩台灣市場,再逐步切入印度、東南亞等沒有大型車廠、正找尋電動車解決方案的市場。

東元自從2018年正式切入台灣電動大巴士供應鏈,所生產的250kW車用永磁馬達已持續量產2年,經上路驗證穩定可靠;與歐洲大廠合作,引進國際標準700V高壓馬達控制器,提供電動大巴士完整的動力系統產品,於去年配合台北市政府推動綠能政策新增訂單,今年Q2會陸續交貨給電動巴士業者,還將會延伸開發電機電控更高功率/電壓新產品,預計下半年就能開始測試相關動力系統,準備上市。

值得一提的是,東元也在最近宣佈自從七月開始重組所有事業群,將過去4大產品線整合為機電系統、空調暨智慧生活、智慧能源3大事業群以支撐未來發展。負責推展機電項目的綠能電機產研事業部協理高飛鳶表示,馬達是公司最核心的業務,「機電暨自動化」列為未來經營重點之首,將整合集團長期深耕之工業馬達及驅動控制技術,建構先進動力控制及機電整合兩大核心能力。

圖3 : 東元率先自製的車用馬達與驅動器二合一動力系統T Power,榮獲第29屆台灣精品金質獎肯定,可以擴充到50kW~130 kW範圍,適用於各式乘用車與商用車。(source:貿協)
圖3 : 東元率先自製的車用馬達與驅動器二合一動力系統T Power,榮獲第29屆台灣精品金質獎肯定,可以擴充到50kW~130 kW範圍,適用於各式乘用車與商用車。(source:貿協)

大同合組CTP聯盟 布局電動大巴市場

另一家已深耕馬達事業70年的大同公司也在去年歷經高層改組,其實早在2018年大同便因應2030年電動巴士國產化政策,在結合既有馬達專業基礎上,與工研院在驅動器領域的研發能量合作,授權技術轉移,陸續建立了馬達驅動器研發團隊,克服長期以來台灣電動巴士的動力系統多從國外進口,產業面臨無國產化動力系統可用的瓶頸;且為馬達產品共創更高的附加價值,在全球市場開闢新藍海。

在過程中投入了軟、硬、機構等設計工程師進駐工研院,藉此建立電動巴士動力系統的研發與製造能力,研發台灣首套自製高效率(250kW)大型電動巴士動力系統,終於在今年一月問世,並榮獲第29屆臺灣精品獎。

大同公司執行副總戴豐樹表示,其整合堪稱電動車心臟與大腦的馬達及驅動器系統匹配考量設計,馬達最高效率>96%、驅動器>97%,可提高車輛性能與節能省電;具備高扭力、爬坡力佳等特性,提升電動巴士的性能與效率,適用於一般12m電動巴士(甲類)或同級貨卡車,目前已與台灣車廠合作,正式接單量產。

圖4 : 大同公司早在2018年便與工研院在驅動器領域的研發能量合作,建立了馬達驅動器研發團隊,研發台灣首套自製高效率(250kW)大型電動巴士動力系統。(攝影:陳念舜)
圖4 : 大同公司早在2018年便與工研院在驅動器領域的研發能量合作,建立了馬達驅動器研發團隊,研發台灣首套自製高效率(250kW)大型電動巴士動力系統。(攝影:陳念舜)

未來馬達驅動器研發團隊以此為基石,將拓展對不同功率的驅動器自主設計開發能力,以利開發新產品。例如因為該系統整合馬達和驅動器等軟硬體,具備自主調校能力,可針對不同車款進行客製化調校設計,未來也能應用於物流車、垃圾車、資源回收車、採礦車等。目前此動力系統已完成實車調校與道路測試,近日更於財團法人車輛研究測試中心(ARTC)通過性能測試,在巴士滿載的情形下,擁有20%爬駐坡能力及90 km/h以上的極速性能表現,確保產品品質。

**刊頭圖(source:img.oemoffhighway.com)

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2021.9月(第73期)馬達與減速機:與時俱進全面轉型
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