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電池成本攸關電動車普及 3大技術台廠須迎頭趕上

圖為德國格林海德市的一處電動車停車標誌。路透
圖為德國格林海德市的一處電動車停車標誌。路透

電動車浪潮加速中國和全球動力電池需求,電池模組占電動車成本比重最高,降低電池成本攸關電動車普及度,目前電動車電池正極材料以兩大技術為主,另外固態電池成長可期,中國及全球品牌車廠積極布局,台廠仍須迎頭趕上。

電動車帶動全球動力電池需求,法人預估,全球動力電池需求從2020年的146GWh(GWh=10億瓦小時或100萬瓩小時),到2025年增加到933GWh,年複合成長率達45%。

其中中國到2025年動力電池需求量估達369GWh,占當年度全球鋰電池需求量比重約31.1%,中國以外全球動力電池需求量占比估47.5%。

觀察電動車關鍵零配件成本結構,供應鏈廠商透露,電池模組占比最高,達到35%到40%,其中正極材料是電化學性能的決定性因素,攸關電池能量密度及安全性能,占電動車電池材料成本比重估30%到40%。

電池成本攸關電動車普及度,法人分析,整體電動車電池成本已從先前的每千瓦小時(kWh)683美元,下降到2020年的每千瓦小時164美元,2025年預計可再下降到每千瓦小時100美元。當電池成本低於每千瓦小時100美元,電動車價格就會比傳統汽車便宜。

目前電動車電池正極材料以磷酸鋰鐵和鋰三元為主,另外固態電池持續發展。法人指出,磷酸鋰鐵電池主要應用在商用電動車和儲能設備,鋰三元電池主要應用在電動乘用車領域。目前鋰三元電池占全球電動車動力電池比重約7成,預估到2025年占比將提升到8成。

例如電動車大廠特斯拉(Tesla)主要採用鎳鈷鋁酸鋰三元電池,在美國生產的特斯拉車款電池由日本松下(Panasonic)提供,正極材料主要由住友化學供應;在中國上海廠生產的特斯拉車款,電池由韓國LGChem和中國寧德時代提供。

不過鎳金屬供應吃緊已牽動特斯拉電池布局策略,執行長馬斯克(Elon Musk)2月下旬在推特上指出,鎳原料是鋰電池最關注的焦點,特斯拉已將部分標準里程版電動車鋰三元電池,轉換成鋰鐵材料。

觀察目前全球電動車動力電池主要供應商,以中國、韓國和日本廠商為主,包括中國寧德時代、韓國LGChem、日本松下(Panasonic)、韓國SK Innovation、韓國三星SDI、中國比亞迪等。

全球主要品牌車廠也積極切入電動車電池,例如福斯集團VW(Volkswagen)3月中旬宣布成立Power House技術部門,攻長方形標準化電池,規劃2023年正式量產。

台灣廠商在電動車電池也沒有缺席,例如鴻海集團鎖定磷酸鋰鐵電池和固態電池技術,預估今年固態電池技術樣品可亮相,預期2024年推出首款可商用化的固態電池產品。

台廠美琪瑪、康普生產三元電池正極材料上游化學原料,兩家公司供應日本松下和韓國廠商;此外立凱-KY也布局磷酸鋰鐵電池正極材料。

鴻海集團與裕隆集團合資成立的鴻華先進總經理李秉彥指出,車用電池基礎化學和材料科學非常重要,台灣需積極迎頭趕上,政府要投入對策和資源協助發展。

電動車電池技術也有不少關鍵待克服,產業人士指出,首先是電池熱失控問題,電池可能受到穿刺、擠壓、短路、過充及過放等變數影響。

其次環境低溫會影響電池使用,氣溫低於負10度以後,對電池性能影響明顯,可能導致內部短路機率上升、續航力下降、充電困難等問題。再者偏鄉地區充電基礎建設將是一大挑戰。

電池模組 電動車

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