「展望專題」電動車風潮推升二次電池 寧德時代後來居上

作者：DIGITIMES範維君

隨著攜帶式無線電子產品、電動車及機器人等產業不斷髮展，二次電池(Secondary Battery)的重要性跟著日益升高，二次電池被視為工業4.0時代的閃耀明星，且有望繼半導體之後，成為電子產業發展不可獲缺的“新稻米”，吸引各國業者爭相加入投資與擴產行列。

二次電池引領工業4.0大步前行

二次電池俗稱蓄電池或充電電池，為引領近代電子產業發展的關鍵零組件之一，尤其進入工業4.0時代，重要性不亞於半導體。二次電池的代表為鋰電池，隨著攜帶式無線電子產品、電動車及機器人等產業不斷髮展，二次電池重要性日益升高。

韓國NH投資證券預估，2025年二次電池市場規模將達130兆韓元(約1,157億美元)，約與2017年存儲器產值相似。二次電池誕生的目的，主要是為了解決一次電池用完就丟的缺點。二次電池在產業的供應鏈位置居中；一方面倚賴上游材料不斷改進，另一方面也得視下游終端產品需求發展與時俱進。

1991年日本Sony為迴應IT產品不斷朝高電量、輕薄化及小型化的進化需求，率先成功將圓筒型鋰電池(LiB)商用化。之後1996年方型鋰電池、1999年袋裝型(pouch-type)鋰電池及2003年電動工具用圓筒型電池等相繼問世。2009年韓國樂金化學(LG Chem)宣佈量產電動車中大型電池。

由於二次電池不斷髮展，帶動電動車從內燃機與二次電池組合的混合動力汽車(HEV)，逐漸發展為混合動力電動汽車(PHEV)及100%靠二次電池驅動的電池電動汽車(BEV)等各種電動化車款(xEV)。

隨著全球電動車風潮逐漸興起，二次電池業者也開始瞄準電動車市場進行擴產。較為特別的是，現今二次電池業者，不再只是被動供應電池，而是將目光朝向新興物聯網(IoT)、人工智能(AI)等領域進行研發，期望也能扮演推動產業轉型的幕後推手。

另一方面，二次電池產業的成長，也得靠上游材料不斷髮展，電池業者才能持續推出新產品，順應下游產業的需求變化。因此如何不斷提升材料技術競爭力、降低生產費用，也成為二次電池業者們共同努力的課題。

電動車推升二次電池需求湧現

據市調機構The Freedonia Group資料，全球一次電池與二次電池需求，預計每年將以近8%的速度成長，預估2019年市場規模將達1,200億美元，但其中真正的成長仍得靠二次電池。

目前電動車產業的蓬勃發展，被視為二次電池產業未來成長動力的主要來源。一般而言，電動車搭載的二次電池容量約為手機的7,000倍、筆記本電腦(NB)的700倍，因此電動車加速普及，料將帶動二次電池需求出現爆炸性成長。

NH投資證券預測，2018年二次電池市場規模為137GWh、2020年增至311GWh，到了2025年將上看1,120GWh，xEV二次電池的市場規模，也將從2018年的67GWh，成長至2020年的208GWh及2025年的809GWh。

全球成品車業者正在加速發展電動車事業，市調機構預測指出，2017年全球電動車銷量約110萬輛，2025年將增至1,100萬輛，2030年上看3,000萬輛。目前電動車雖然僅佔全球汽車市場的1%，不過2025年將上升至11%。另有預估指出，2040年電動車將佔全球汽車市場的55%。

BMW預計2025年之前推出25款電動車產品，其中包含12款純電動車。福斯汽車(Volkswagen)宣佈2025年之前，電動車年銷售目標為300萬輛，電動車部門計劃5年投資340億美元。通用汽車(GM)正在進行大規模塊織重整，未來也將發展電動車事業。

電動車龍頭Tesla稍早表示，2020年電動車銷量目標為100萬輛。韓國現代汽車(Hyundai Motor)傳出將以2025年，擁有電動車產品群14種、挑戰成為全球電動車第三名為努力目標。

中日韓三方業者忙擴產

事實上，2018年以前二次電池市場並不被看好，對於二次電池能否賺錢，許多人也抱持懷疑態度。但是隨著全球車商投入發展電動車事業後，二次電池業者、相關材料與零組件廠商也跟著積極投入擴產。

此外，中國決定2020年廢除電動車補助金制度，韓國業者認為2020年，將是搶攻電動車二次電池市場的關鍵年。目前電動車搭載的電池，預料將從第二代升級至第三代，電池功能與價格料將更具市場競爭力。

從目前中日韓三方業者的擴產進程來看，2020年樂金化學計劃將產能擴大至90GWh居首，其次為寧德時代的58GWh、Panasonic的45GWh、比亞迪(BYD)的34GWh及三星SDI的32GWh。從車用二次電池每1GWh產能設備投資金額約700億~1,200億韓元來看，預計上述5家業者2020年前恐將陸續投資1.2兆~4.9兆韓元。

綜觀全球二次電池市場為中國、日本及韓國業者天下。 首先，Panasonic繼美國、日本、中國等地投資設廠後，最近開始瞄準歐洲市場，計劃於捷克、斯洛伐克興建零組件工廠。Panasonic目前電動車電池仍以美國、日本市場為主，主要客戶為Tesla及豐田汽車(Toyota)。

本土寧德時代最近決定於美國底特律設立了服務與銷售分公司，這是寧德時代繼歐洲、日本等地後，於海外設立的第四處據點。比亞迪最近也傳出將於歐洲、歐洲建立電動車電池工廠。

為了迎接電動車時代需求激增，及國內2020年結束補助金制度，韓國業者三星SDI、樂金化學及SK Innovation，最近也開始展開積極投資。 樂金化學位於韓國、波蘭、中國等地電池廠陸續傳出擴建消息。SK Innovation繼中國、匈牙利工廠後，日前決定於美國格魯吉亞州投資1.1兆韓元建廠，預計2022年完工量產。

三星SDI已在韓國、中國、馬來西亞及匈牙利等地設立電池工廠，天津電池廠擴建，預計將於2019年初完工，目前正考慮興建西安二廠，總投資金額約1.3兆韓元。另外，三星SDI也將對美國密西根州奧本山(Auburn Hills)電動車電池組工廠，進行6,200萬美元的擴產投資。

SK Innovation儘管為韓國三大電池業者中，較晚進入市場者，但是SK集團(SK Group)日前也宣佈，有意培育電池成為第二個半導體事業，加上日前傳出福斯汽車有意攜手SK Innovation，於歐洲興建大規模電動車電池工廠，SK Innovation未來在電池領域的動向值得關注。

儘管市場前景看來一片大好，但二次電池市場其實也隱藏不少危險因子，例如目前各廠瘋擴產情形，就與當年DRAM產業類似。電動車電池市場由日本及中國所掌握，韓國三家電池業者目前合計市佔率約13%，僅為第一名業者Panasonic的一半。

不過也有人認為到了2020年，充電一次可跑500~600公里的電動車正式問世，相較於中國業者，具技術競爭力的韓國將可望展開彎道超車。

二次電池四大核心材料不可缺

電池的四大核心材料為陽極材料、陰極材料、分離膜及電解質。韓國樂金化學、三星SDI及SK Innovation，儘管已稱霸小型電池市場7年，中大型電池市場也擠進前五名之內，不過電池核心材料仍多依賴國外業者。據矢野經濟研究所報告，2017年全球電池核心四大材料市場，韓國市佔遠低於中國及日本。

專利方面，全球二次電池約45%的專利，掌握在日本企業手中，不過如以個別企業而言，韓國樂金化學則是排名第一，擁有3,501件專利，排名在後的為豐田汽車(2,896件)、三星集團(2,322件)及Panasonic(1,974件)。

日本材料業者東麗(Toray)稍早就宣佈投資約11億美元，擴增鋰電池分離膜(LiBS)產能，目標2020年產能達到20億平方公尺，並且考慮在歐洲與美國興建工廠。原本東麗僅次於旭化成(Asahi Kasei)排名第二，但是2005年SK Innovation快速擴產後，SK Innovation正以2020年成為溼式分離膜市場第一業者為努力目標。

電解質方面，市場競爭力最強的業者為三菱化學(Mitsubishi Chemical)，2017年5月完成電解質原料擴產。韓國電解質業者厚成(Foosung)2017年6月宣佈投資8,160萬美元，將中國子公司產能由400噸提高到2,000噸。

住友化學(Sumitomo)為全球最大的鎳鈷鋁(NCA)陽極材料業者，計劃投資擴產將產能提高1,000噸；Panasonic為住友化學的大客戶，住友化學決定擴產與Panasonic打算提高電池產量有關。韓國Ecopro是僅次於住友化學，在鎳鈷鋁電池陽極材料市場排名第二的業者。

韓國鎳鈷錳(NCM)陽極材料業者L&F，位於韓國大邱的新工廠已完工投產，年產能為1.5萬噸，後續將視市場需求擴產。韓國唯一天然石墨陰極材料業者Posco Chemtech，2017年中旬二次電池陰極材料生產設備5號機完工啟用，年產能為2,000噸，每年總產能可達到8,000噸。

全固態電池技術受矚目

2017年寧德時代的出貨量超過Panasonic，震撼日本電池產業。日本企業以豐田汽車為首，設定2020年代初期商用化目標，計劃與日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)等，共同開發次世代全固態電池。

全固態電池優點在於能量密度高於市場主流鋰電池，充放電快速而且不易起火爆炸，使用在汽車領域更能解決電動車充電耗時的問題，因此2017年12月豐田汽車與Panasonic，宣佈將於次世代電動車電池展開合作時，便提到了車用固態電池。

在日本政府支持下，本田(Honda)、日產(Nissan)等主要車商，也開始與旭化成、東麗等電池材料業者合作，共同研發次世代全固態電池。日前BMW也與Solid Power技術合作，計劃2026年推出全固態電池電動車。另外，現代汽車2018年上半，也宣佈投資美國兩間全固態電池企業。

此外，三星SDI、樂金化學、SK Innovation等，目前皆投入全固態電池研發。韓國業界認為，全固態電池想要改變以鋰電池為中心的市場版圖，恐怕仍需一段時間，推測2040年之前，鋰電池仍能維持市場競爭優勢。(2019年產業展望系列)