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全球車用電池市場三強鼎立,松下霸主讓位樂金崛起
  • 發布年度:2022
  • 主要類別:車輛產業調查與分析
  • 次要類別:電子報
  • 車輛中心 產業發展處 鄭冠淳

    依據SNE Research調查,2021年全球電動車電池裝機量共296.8GWh(百萬度),較2020年同期的146.8GWh成長102%,成長幅度與電動車市場成長幅度相當,現在電池市場以中、韓、日三大地區的廠商為主,目前處於寧德時代(中)、樂金化學(韓)、Panasonic(日)三分天下的情勢,歐洲及美國雖有扶植本土電池廠的計畫(如Northvolt),但尚未達量產階段。以下分別敘述三大地區的廠商動態、電池材料的發展趨勢及整體市場的未來展望。

    圖1、2021年全球電池產業情況(供應商vs車廠)
    資料來源:SNE Research、EV-Volumes,車輛中心整理

    韓系電池廠快速擴張 日系電池廠榮光不再
    韓國廠商,以LG Energy Solution(樂金化學的子公司)、SK innovation、Samsung SDI等三間為代表廠商,其中LG市佔率最高,呈現一大二小的局勢。LG在2021年新取得三家國際車廠的訂單,市佔率大幅提升,一是Tesla旗下Model 3與Model Y的NMC版本,二是德國VW集團的主力車款VW ID.3與ID.4,三是美國熱銷的Ford Mustang Mach-E。而SK innovation維持主要供應Hyundai-Kia集團旗下車款的策略,2021年沒有太多變化,至於Samsung SDI則新取得VW、BMW及Stellantis三家國際車廠訂單,有相當明顯的成長,其中BMW幾乎取得全數車款的供應。
    中國大陸廠商,最重要的變化在於寧德時代取得兩家國際車廠大單,首先是自Panasonic手中搶下Tesla部分訂單,供應Model 3與Model Y的LFP版本,另外Stellantis也有近半數的車款採用,如Citroen e-C4 、Opel Corsa-e及 Peugeot e-208等,另一半則採用LG。中國大陸車廠部分,規模較大的車廠及造車新勢力幾乎全部都採用寧德時代,其中又以上汽、蔚來供應最多。另外,由於現在市場上電池非常搶手,部分車廠開始尋求其他電池廠做為供應源,以確保長期供應無虞,如國軒高科、中創新航及蜂巢能源等。
    日本廠商,Panasonic由於母集團近年整體營運不理想,在過去幾年電動車起飛時仍持較保守策略,宣布中止電池擴產計畫,因此近年有不敵競爭者的情況,市占率從過去的25%降到2021年的12.5%。另外,在2021年公開宣布要降低對美國Tesla的依賴,開始供應其他車廠,目前主要以日系車廠為主,如Toyota、Honda及Mazda等。

    電池材料發展趨勢 LFP電池強勢逆襲
    電動車輛採用的電池種類主要有四種,過去十年的採用比例如圖2所示。其中,NCA和NMC是所謂的三元鋰電池,在能量效率上優於其他兩者,故原本業界預期LMO和LFP的使用會逐漸減少,過去趨勢走向也確實如此,不過產業局勢在2019年起有所轉變。

    圖2、全球電動車電池種類採用比率(2010-2021)
    資料來源:EV-Volumes,車輛中心整理

    隨著電動車銷量攀升,許多自燃事件引發社會議論,中國大陸工信部在2019年發布《關於開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知》要求企業全面盤查,並透過管理數據監測平台的新能源汽車國家大數據聯盟,做了一次徹底的調查報告,報告指出該年度79 起自燃事件中,有86%的車輛使用NMC電池,其中矛頭更指向能量密度最高的NMC811(鎳的比例越高,電池能量密度越高),工信部隨後在2020年發布三項與電池相關的強制性國家標準*,開始嚴格要求電池的安全性。
    自此全球電池市場發展趨勢開始有所轉變,在這四種電池中,有一種安全性最高,但能量密度受限的電池開始受到關注,那就是LFP電池,過去因為能量密度較低,爭取補貼不利,又需要很大的電池包空間,所以一般僅用於公車∕商用車。而在近年寧德時代及比亞迪都透過Cell to Pack(CTP)的技術突破,讓LFP電池的整體性價比能與三元鋰電池競爭,進而受到市場的青睞,如圖2所示,LFP電池在2021年採用比例有大量的提升,另一方面,LMO已幾乎從市場消失,NCA則因主要採用者Panasonic近年的營運情況有所下降。
    (註*:GB 18384-2020《電動汽車安全要求》、GB 38032-2020《電動客車安全要求》、GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》)

    總結
    展望未來,隨著目前市售車款的續航里程普遍都已超過300km(IEA,2021),大致達到一般民眾單日生活旅次所需,未來電池產業可能不再是能量密度掛帥,預期安全性更佳的LFP電池有望受到更多車廠採用。另一方面,Tesla在2020年9月電池日中宣佈的「4680」電池規劃,其主要供應商Panasonic於2021年10月成功造出第一批樣品,預計2022年3月開始量產,或將再次影響全球電池產業走向新規格。最後,2021年電池材料價格節節攀升(鋰、鈷、鎳),雖然電池的價格通常不容易上漲(因為車廠擁有很高的訂價權,一般漲價由電池業者、正極材料業者吸收),但不斷上漲的成本,讓這種訂價機制難以維持,已有些廠商開始醞釀漲價,電池的價格直接地影響到整台電動車的售價及銷售成績,故也是後續值得關注的議題。

    圖3、Panasonic發表4680電池(46×80mm)
    資料來源:Panasonic,車輛中心整理
     

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