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」 磷酸鋰鐵電池 劉慧啟 王瑞瑜
電池芯逆襲秀1／特斯拉喊用磷酸鋰鐵電池 賓士福斯入門款電動車跟進 就連蘋果也入群
全球電動車龍頭特斯拉在去年底宣布擴大採用磷酸鋰鐵電池，換掉了從2009年第一輛Modle S上市以來的鋰三元電池，纏鬥二十多年兩大電池芯陣營，一錘定音。「價格還是最重要的考量，成本低、蘊藏量高，電動車客戶在成本考量下，除了仍有高續航力要求的車種外，磷酸鋰鐵電池勢必成為車廠主流選擇。」一位電池廠高層告訴CTWANT記者。法人指出，在特斯拉獨霸電動車市場的狀況下，採用鋰三元電池直接拉高競爭門檻，確實是阻絕競爭對手的方式之一。「因為，磷酸鋰鐵的克電容量，的確比鋰三元電池低20-30%，價格也低20-30%。」該電池廠高層說。不過，當電動車越來越普及，動輒三百萬的電動車價格必須更親民，而成本比重將近40%的電池成了關鍵，儘管近年大陸及日韓等大廠電池技術越來越成熟，「磷酸鋰鐵克電容量已逼近鋰三元，且20-30%價格差距仍在，但電動車大廠遲遲不敢『換電池』」，法人說，直到俄烏戰爭爆發。鋰三元電池的主要原料，包括鈷跟鎳，由於俄羅斯是鎳礦產地之一，今年初俄烏戰爭爆發後，鎳價在倫敦期貨市場遭狂炒，從每公噸2萬美元上下炒到超過10萬美元，引爆「妖鎳」事件，而電動車廠都是根據倫敦期鎳月均價採購，車廠為了出貨，面對狂飆的鎳價也只能咬牙苦吞。這因而加速電池芯兩大陣營逆轉，鋰三元電池被磷酸鋰鐵電池取代為主流。特斯拉旗下Model 3及Model Y原本只有在大陸銷售的才改用磷酸鋰鐵電池，去年底正式宣布這兩款車種將全面改用磷酸鋰鐵電池；賓士及福斯也宣布入門版電動車改用磷酸鋰鐵電池，市場也預期，蘋果電動車也將以磷酸鋰鐵電池為主要電池。福特也在8月初宣布將從寧德時代採購磷酸鐵鋰電池，預估可降低材料成本10-15%（圖／福特提供、新華社）另外，福特8月初也將從寧德時代採購磷酸鐵鋰電池，確保未來10年的汽車電池和原材料供應。根據福特預估，採用磷酸鐵鋰電池將可以降低材料成本10-15%。而電動皮卡及貨車廠Rivian也計劃採用磷酸鐵鋰電池。磷酸鋰鐵電池的來勢有多猛？連全球第二大電池廠LG新能源（LG Energy Solution），原本都是生產鋰三元電池，現在也宣布要調整產線，增加一條產能為5GWh的磷酸鋰鐵電池產線。台塑旗下台塑新智能科技總經理劉慧啟直言，當客戶都決定要採用磷酸鋰鐵電池，供應商當然也必須要配合客戶要求。「根據市場預估，如果以每年全球車市總銷量約9000萬輛來計算，對於鋰三元電池的主要原料，包括鈷跟鎳，可能數年之後，就會把全球的儲量都消耗完畢。但是磷酸鋰鐵電池主要原料是鐵，是全球儲量最多的礦產，不用擔心原料問題。」劉慧啟說。電動皮卡及貨車廠Rivian也計劃採用磷酸鐵鋰電池（圖／翻攝自Rivian臉書）知識力科技執行長曲建仲也認為，鋰三元電池因為主要原料是貴金屬，價格將是一個大問題，另外安全性（遭撞擊後的易燃性）也是必須要考量的地方，相較之下，磷酸鋰鐵也因為安全性較好，這點同樣贏過鋰三元電池。研究機構TrendForc指出，2021年，鋰三元電池在動力電池市占率超過60%，磷酸鋰鐵市占率約32-36%，但隨著技術進步，磷酸鐵鋰電池性價比優勢不斷提升，預估到了2024年，磷酸鐵鋰電池在全球動力電池市場裝機量占比將超過60%。
電池芯逆襲秀2／磷酸鋰鐵電池續航力已達「天花板」？ 業者：添加「這元素」再續10-15%
全球電動車市場高速成長之際，電池續航力成了消費者購車條件之一，箇中關鍵就是克電容量。而在電池芯兩大陣營裡，磷酸鐵鋰克電容量已近「天花板」，鋰三元電池則以「錳」添加續航力。對此，即將建置電池芯廠的台塑新智能科技指出，在磷酸鋰鐵電池添加錳，確實可提升一成續航力，現正研究測試中。台塑新智能科技總經理劉慧啟表示，鋰三元電池的材料中，就是利用錳來提升續航力，而根據目前的研究，磷酸鋰鐵電池如果加上錳元素，確實也可以提升續航力大約10-15%，整體而言，磷酸鐵鋰電池跟鋰三元電池確實是各有千秋，而磷酸錳鐵鋰電池則是綜合了兩者的優勢。但是錳的熔點較低，在高溫運作下會不會有何變化，這個還需要繼續研究。根據研究，磷酸鋰鐵電池如果加上錳元素，確實可以提升續航力大約10-15%。（圖／ 翻攝自維基百科、新華社）法人指出，大陸的磷酸鋰鐵電池廠已開始將磷酸錳鐵鋰電池送到車廠進行認證。根據統計，預計到2030年，磷酸錳鐵鋰的市場佔比將上看30%以上。至於成本問題，根據大陸券商中信證券研究資料，磷酸錳鐵鋰的原材料成本與磷酸鐵鋰接近，主要還是因為錳儲量相當豐富，根據2021年的統計資料，全球的錳儲量約有15億噸，而同年的錳產量約2000萬噸，換言之，供給並不是太大問題。據了解，大陸電池材料廠已有億緯鋰能、合縱科技、國軒高科、容百科技、當升科技、德方奈米等公司陸續發表其磷酸錳鐵鋰電池產品或是已將產品送樣認證。不過對於磷酸鋰鐵跟鋰三元電池的版圖變化，市場也多認為，是互補關係，而非替代。劉慧啟不諱言，儘管磷酸鋰鐵的續航力有增加，但是對於高階電動車款，鋰三元電池還是最佳的電池選擇。台達電（2308）能源基礎設施暨工業解決方案事業群能源系統解決方案事業處資深處長艾祖華也告訴CTWANT記者說，如果在電動車領域，磷酸鋰鐵電池跟鋰三元電池仍各擅勝場，像是轎車車種，仍會是鋰三元電池為主，特別是高階車款，但如果是公共汽車，因為主要多是固定路線，加上對於安全性的要求更高，所以磷酸鋰鐵電池就會是最佳解決方案。大陸已有多家磷酸鋰鐵電池廠研發磷酸錳鐵鋰電池，目前正交給客戶認證中。（圖／翻攝自億緯鋰能官網）「另外對於安全性要求沒有那麼高的電子產品，例如手機、筆記型電腦、穿戴式裝置等，鋰三元電池因為克電容量還是比較好，因此仍將會是以鋰三元電池為主要選擇。」艾祖華說。工研院產科國際所分析師王星淳指出，就電池材料價格來說，鋰三元電池跟磷酸鋰鐵電池的價差超過一倍，而且就材料穩定性，因為磷酸鋰鐵的安全性較高，因此後端需要使用的安全性相關材料的用量也較少。
生醫女王賣電池1／台塑新智能14年孵化 車廠開始搶電池大戰
遠在美國加州的太陽能電動三輪車新創公司aptera Motors創辦人Chris Anthony，2日大陣仗現身新北市林口長庚大學，與成立2個月的新公司台塑新智能簽下備忘錄，領軍的正是60歲台塑生醫女董王瑞瑜，未來她不僅要賣電池芯，還要打造MIT太陽能車，並協助整個集團加速碳中和。台塑四寶以及台塑生醫合資成立的台塑新智能科技公司，甫面世就宣布在彰濱工業區設置規模2.1GWh的磷酸鋰鐵電池芯廠，同時集團內也整合電池的上中下游，甚至連BMS（電池管理系統）都有，各界才發覺台塑切入電池產業是「來真的」。看似整合迅速，但台塑已經花了14年，王瑞瑜在1990年進入台塑集團總管理處，接下台化清潔劑專案組，2003年帶領團隊改名台塑生醫擔任董事長，2008年開始培養團隊投入電池領域，累積的經驗成為台塑集團轉型的助力。台塑從石化切入電池，源於創辦人王永慶。「創辦人（王永慶）認為，原油總有一天會枯竭，電動車是解決能源危機的辦法之一，而電動車的心臟就是電池。」王瑞瑜說。在王永慶一聲令下，26年前成立「台朔汽車」，雖然10年後收攤，但成立初衷就是因應電動車電池未來趨勢。台塑集團創辦人王永慶在1990年代歷經能源危機後，就直言未來電動車是解決辦法之一，因此全力發展電池。（圖／報系資料照）為此從美國請來電池專家，並在林口成立南亞電池研發團隊，研究在電動車上使用鎳氫電池、鋰電池，但關鍵技術、專利受限，最終只能退出汽車市場，但此時有鋰鐵正極材料技術的長園科技提出投資意向，讓王永慶決定讓王瑞瑜以台塑生醫每股38元參與長園的現金增資，從生醫跨界到科技業。雙方合資成立「台塑長園」由王瑞瑜擔任董座，業界盛傳，在2008年，王永慶過世後，長園的張氏兄弟與台塑經營團隊理念不合，台塑退出後另成立「台塑鋰鐵材料」，雖然雙方產品類似，但掌握的配方、製程皆不同。王瑞瑜指出，「在2010年台塑生醫就成立『電池專案小組』，主要就是全力去掌握磷酸鋰鐵電池的技術及應用，當然也不滿足現況，還會持續與學校、機構研究新世代的電池材料」，而淨零碳排趨勢也是讓台塑集團加快新能源佈局的催化劑。台灣面對國際淨零碳排的趨勢，台塑集團可說是首當其衝，一年碳排約5,100萬噸，佔全台近20%排放量，歐美各國也醞釀徵收碳稅，而台塑四寶2021年營收新台幣1.67兆元，外銷比重高，絕對是壓力山大，2021年訂下2025年減碳20%、2030年減碳40%目標，希望在在2050年達到碳中和。棣邁產業顧問公司總經理何耀仁指出，台塑集團必須跟隨全球環保法規，達到減碳排的目標。其做法包括：用天然氣替代煤當做能源、發展儲能及電池獲取碳權、發展碳補捉技術生產石化產品等。如果不做，其產品的銷售對象將大幅受限，所以不會不理環保趨勢！藝人林志穎日前駕駛特斯拉撞上橋墩，因搭載鋰三元電池被吊起時發生復燃。（圖／報系資料照）台塑的減碳大計，羅列四大方向：節能、創能、儲能以及智能，其中台塑生醫的鋰鐵電池，就是儲能一環，因此今年初台塑集團總裁王文淵拍板，將散在集團內各減碳相關事業，集結成立「台塑新智能科技」，如同一艘艦隊，交由王瑞瑜領軍。調研機構SNE預估，電動車、儲能設備對電池的需求大增，到了2025年電池將會供不應求，因此美國太陽能車新創公司aptera motors在協禾國際的牽線下，找到台塑新智能，希望雙方簽下MOU（合作備忘錄），能夠取得未來的產能，並承諾將在台灣設廠生產MIT的太陽能車。台塑新智能總經理劉慧啟透露，除了aptera motors以外，目前國內外車廠也陸續來諮詢，但受限於NDA（保密協議）沒辦法透露是哪幾間車廠，可以確定的是鋰鐵電池的安全性，絕對比目前主流的鋰三元電池高，價格也比較便宜，是未來電動車的趨勢。
生醫女王賣電池2／一台特斯拉需要5千支iPhone電池 台灣產業龍頭爭相跨界「新石油」鋰電池大戰
2022年才過完7個月，全球產業鏈已從晶片缺貨風暴，遷移到電動車電池缺料的更大風暴中。電動車龍頭特斯拉光是今年就4度調漲售價，原因是電池供不應求。創辦人馬斯克日前在推特上直言：「鋰電池就是未來新的石油」，甚至不排除自行開採鋰礦。今年，台灣傳產龍頭台塑集團、台泥，也爭相加入這場新石油大戰。根據國際能源署（IEA）統計，電動車（含純電、油電、插電混合動力）在2021年在全球汽車市場約660萬輛，占比約10%，不過在2022年Q1，電動車銷量同年比成長了75%，達到200萬輛；IEA估計到2030年電動車銷量將會成長至全球汽車市場30%，用電量則會來到全球總用電量（25,851.15 TWh）的4%，約台灣年用電量的4倍。而電動車有3分之1的成本都來自電池，因此特斯拉創辦人馬斯克（Elon Musk）才會不斷強調鋰電池的原料的重要性，就連電動車新創公司Rivian的執行長RJ Scaringe也說「現在的晶片缺貨，相較於未來20年電動車面臨的電池缺貨只是小事」。電動車電池用量有多大？以特斯拉Model 3與iPhone 13 Pro Max的電池進行比較，Model 3電量為85kWh，iPhone 13 Pro Max的電池容量4,352mAh、額定電壓3.85V，換算同單位為0.0167kWh，1台Model 3的電池容量相當於5,089支iPhone 13 Pro Max。以電池電量計算，1台特斯拉Model 3 相當於5,089支iPhone 13 Pro Max。（圖／翻攝自Tesla、Apple）Adamas Intelligence報告顯示，2021年全球前10名電動車電池主要供應商，有6家來自大陸，其中第1名為大陸的寧德時代市占率32.6%，第2名韓國的LG化學20.2%，第3名日本的Panasonic 12.2%，其餘市佔皆未超過10%，台灣廠商沒人上榜。不過，台灣傳產及科技三大龍頭，已起步加入電動車電池供應商的行列。2021年10月，台泥旗下三元能源科技斥資120億元，在高雄建置1.8GWh的電池芯廠，預計生產鎳三元電池，有別於物美價廉的磷酸鋰鐵電池，台泥董座張安平表示，鎖定的客群是高價電動超跑所需的電池。今年8月初，台塑四寶、台塑生醫投資新成立的台塑新智能科技，宣布與美國太陽能車新創公司aptera Motors簽署合作備忘錄，正式宣告以磷酸鋰鐵電池加入電動車電池產業鏈，總經理劉慧啟說「預計在2024年Q1彰濱廠就會試車、投產。」台灣的傳產除了台塑集團加入電池產業，台泥在董座張安平堅持下也切入新能源、電池產業鏈。（圖／方萬民攝）鴻海集團則是與中碳、榮炭、碩禾合作組成上下游產業鏈，在高雄和發產業園區注資60億元設立磷酸鋰鐵電池芯廠，初期產能預計為1GWh，未來是台灣市場需求近一步擴充產能，鎖定的是電動巴士、乘用車以及儲能應用。業內人士指出，雖然台廠切入電池市場的時間較晚，但過去的電池佔比多是價格已經飆高的鋰三元電池，特斯拉等傳統汽車大廠已經開始轉為採用平價鋰鐵電池，如果台廠可以掌握到穩定的電池原料，未來的勝負還是未知數。
生醫女王賣電池3／訂單暴增都因缺電 王瑞瑜想賣平價家用儲能「1套20萬有找」
「台塑新智能科技」6月初才成立，不到2個月就宣布打入美國太陽能車新創公司aptera Motors電池供應，還要賣大型儲能、工業儲能系統，董事長王瑞瑜甚至要賣1家4口使用1天的家用儲能系統。CTWANT記者調查，預計明年上市的家用儲能系統，一套20萬元有找，和歐美動輒70、80萬元，可說是物美價廉。「父親王永慶早在1990年代經歷能源危機後，就預言電動車將是未來的主流，並指示找尋合適的電池材料」。身兼台塑集團總管理中心常委、台塑生醫董座的王瑞瑜，7月上旬在台塑新智能科技成立記者會時感性地說。台塑集團的產品包山包海，囊括台灣民眾的住衣行，創辦人王永慶在逝世前最後簽署的長園科技投資案就是跟鋰鐵電池有關，當時由最看重的二女兒王瑞瑜負責執行，雙方最後分道揚鑣。2010年起，台塑更傾注全集團之力發展電池相關供應鏈，上游材料正極材、隔離膜PP、電解液、PC／ABS合金、銅箔、鋁塑膜、Binder；下游配電盤、變壓器、BMS打件、ESS研發生產、太陽光電、LED、電廠、離岸風電水下基樁分別由8間台塑旗下公司負責，中游的電芯則是台塑尖端能源處理，整組電池的自製率達到78%。負責核心技術的洪平松指出，台塑是台灣唯一1家做鋰鐵電池認證的廠商。（圖／台塑提供）如今，王瑞瑜已是滿口電池經，「台塑一直以來都沒有放棄鋰鐵電池，早期因為鋰鐵的克電容量都低於鋰三元電池，因此難以被電動車市場接納，但攻克關鍵技術後，目前鋰鐵電池的克電容量已經跟鋰三元電池不相上下，不僅安全也更平價。」前後花了12年，台塑新能源事業終於逐漸孵化，加上電動車趨勢及缺電議題不斷發燒，適逢電池需求暴增，因此台塑決定在彰濱工業區的6.1公頃土地上，分兩階段共注資160億元建置電芯廠，第1階段投資60億元蓋產能2.1GWh的磷酸鋰鐵電池芯廠，預計2024Q1投產，第2階段投資100億元，將產能擴充到5GWh，預計2025年啟動，2027年完工。同時也在台化彰化廠建置鋰鐵電池模組產線，目標在2023年底達到1GWh的產能；1GWh相當於100萬kWh，但台塑新智能總經理劉慧啟向CTWANT記者解釋，「這個產能在大廠眼裡其實非常小」，大陸寧德時代全球產能已達600GWh，即使德國福斯的電池芯廠也有將近600GWh。「台塑新智能未來也考慮到海外設廠，首先考量的地方就是東南亞。」他說。雖然台塑第1階段斥資60億元興建2.1GWh產能的磷酸鋰鐵電池芯廠，但大陸的寧德時代在全球已經有600GWh的產能。（圖／中新社）電池原料礦源有著落？劉慧啟說，「為了掌握上游原料，集團已積極在澳洲找尋礦源，除了直接買礦源外，也會透過投資去取得產能。」他不諱言，其他競爭者包括大陸、歐洲的電池芯廠、車廠，也在搶礦源。至於電池出海口，除了與aptera Motors合作外，也接獲不少工廠儲能設備訂單，「以前1個案子就是20MWh，現在是1個場域就是20MWh，最小也是5Mwh，大家都在搶儲能系統，主要就是缺電，各大工業區也都醞釀在建置大型儲能，因為跳電跳到怕了，以前缺水就會安裝水塔，現在儲能系統就是電的水塔」。劉慧啟說。本刊調查，台塑尚未推出的家用儲能系統，縱深、寬、高分別為30公分、58公分、101公分，主要作用是削峰填谷（離峰儲電、尖峰用電）、停電時備用電源，由於國外電業自由化，如果結合綠能發電，還可以賣電給電網，但目前台灣還沒辦法。最後，劉慧啟強調，「家用儲能系統也是我們努力的重點之一，因為王瑞瑜董事長希望把儲能系統的成本降低，讓每戶家庭都買得起，之前足以負荷1家4口1天12.2度電量的儲能可能要7、80萬，那王董是希望能降到20萬內，這也是我們目標，目前日本、台灣都已經有家用儲能在試單，明年的應該就能看到」。