電動車未來
電池材料趨勢



電動車電池材料仍在蓬勃發展的階段,由於整體電動車產業仍在成長階段,而所有相關的技術其實也都仍在發展中,並存在許多變數,即便是現在主流的兩大電池材料陣營三元鋰、磷酸鋰鐵,也未必會是未來永久的選項,但另一個角度來看,能夠持續掌握電池技術的廠商,將最具競爭優勢,近期固態電池、鈉離子電池都具有討論度,但電池材料市場最終的答案,未必是由贏者全拿。



電池材料佔電動車成本比重不可小覷

電池主要由正極材料、負極材料、電解液、隔離膜四大部分所組成,在電動車動力電池需求大增下,每個環節的材料價格皆有走升情形,其中以鋰鹽(含碳酸鋰及氫氧化鋰)價格漲幅最為顯著,因電池成本佔比最高的正極材料,以及有電池血液之稱的電解液,都會使用到鋰鹽,而各方搶奪鋰資源,加上缺工問題嚴重,導致擴產時程較預期延長半年以上,造成供需缺口更加嚴峻。

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除了鋰價高漲外,三元鋰電池正極材料的鈷、鎳去年起漲勢凶猛,近期在俄羅斯入侵烏克蘭以後更為加劇,促使電池成本上漲壓力大增;而原先鎖定平價電動車市的磷酸鋰鐵市場原料卻也受到儲能市場同步需求增加,供給不足,導致磷酸鋰鐵價格大增,主要市場中國報價從2021年初每噸4萬元人民幣,至今年3月已經來到每噸15萬元人民幣,平價車廠成本壓力亦大增,業者也表示將不利於須積極推廣平價市場的電動車發展。



現階段主流:
三元鋰VS磷酸鐵鋰

受惠中國車市的平價車磷酸鋰鐵需求大增,磷酸鋰鐵的市占率也開始大幅躍升,未來可望成為平價車款的電池方案,降低電動車的購車門檻,與中、高價車款的三元電池並存在材料市場上,呈現非零和博弈態勢。

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在雙方優劣勢比較來看,三元鋰因為享有相當高的能量密度,以同一體積大小比較來看,三元電池想要較好的續航力,而以同一續航力的需求來看,三元電池的體積也較小。但在成本以及安全性上,磷酸鐵鋰的表現一直遠優於元素稀有且活性較高的三元電池,也因此深獲大眾運輸工具,如大型電動巴士青睞。



中國電動車市前期發展高度仰賴補助,市場主流動力電池材料也幾度受到政策影響,在磷酸鋰鐵陣營與三元鋰材料陣營之間擺盪,造成材料供應需求暴起暴落,近三年隨著補助逐漸退場,中國電動車業者力推平價車款吸引消費者買單,連帶原料價格相對平易近人的磷酸鋰鐵材料成為市場主流,根據Researcher and Research的研究指出,磷酸鋰鐵電池在電動車的搭載比重2021年為14.3%(以MWh計算),相對2020年5.2%成長顯著。

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而受環保趨勢影響,由於金屬元素的稀有性,促使電動車的發展與循環經濟密不可分,磷酸鋰鐵目前面臨的另一挑戰,就在於其回收價值過低、恐造成回收意願降低,進而再衝擊需求。反觀三元電池因為原料金屬價格居高不下,回收商機備受關注,美琪瑪與康普均積極配合客戶進行電池材料回收業務,提煉高純度回收金屬、再行投入生產,亦可提升整體營運毛利率表現。



值得關注的新勢力:
固態電池與鈉離子電池

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近期在市場上最受矚目,亦最有詢問度的名詞當屬固態電池,根據電池產業業內人士指出,固態電池無庸置疑會是未來電動車電池的趨勢,首先,一般普遍認為達到規模經濟以後,固態電池的價格應會具有競爭力,但除價格尚未有定論外,固態電池在充電速度、安全係數、能量密度、尺寸兼容性上都具有優勢,只是目前固態電池尚未有實際商品規格浮現,電解質問題也需要解決,2023年達到商業化估有難度,但2025年後,甚至2028年至2030年間達到量產相對較為可行。

另外一個討論度較高的名詞為鈉離子電池,由於鋰礦的稀有性與價格居高不下,外界也把目光移向其他可替代的元素,中國電池產業也對鈉離子電池有不少投入,業內人士評估,鈉離子在安全係數上獲得高度肯定,只是能量密度上目前還低於磷酸鋰鐵,未來也許在應用上,可望偏向取代鉛酸電池或是專攻二輪市場會更合適。


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製作小組

記者|劉莞青

設計|蔡涵綸