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《創新應用服務100》未來車 60%綠組件來自台灣

文/張如心、胡秀珠

汽車的內燃機引擎,引領風騷整整100年。但隨著原油價格飆漲、環保意識高漲,全世界都積極搶進電動車,也促成全球汽車產業重新洗牌,「綠色工業革命」成 為新的競賽。在電動車市場中,台灣具備較為完整的電動車零組件供應鏈,如能發揮槓桿效應,支起全球電動車市場,將成為台灣在新興產業中的新藍海。

全世界都在拚命發展電動車!

一向以汽車工業為發展重點的美國,三大汽車廠2007-2009年產/銷量下降近50%,這個驚人的數字,促使美國總統歐巴馬在上任之後,即宣布以24億美元支持電動車發展,預估2015年,達到市場上有100萬輛油電混合車的規模。

場景移至亞洲,日本已開始販售Mitsubishi iMiEV,由政府提供減免汽車稅的優惠措施,預計在2050年時,可以將溫室氣體排放量減低一半;台灣首部自主車廠納智捷(LUXGEN)研發的 LUXGEN EV+休旅電動車,也希望在全球電動車市場掙得一席之地。韓國、歐盟、中國大陸…等,各國莫不以發展環保車作為在石油世紀終結、百年汽車工業產業歸零,能 在鳴槍起跑時搶得先機的重點產業。

環保意識高漲 電動車大行其道

「以同樣車種計算,電動車比汽油引擎車能源提升42%、CO2減排改善32%」,工研院機械所副所長王漢英表示,哥本哈根會議之後,環保意識高漲,這也是促成電動車產業蓬勃發展的關鍵。

6月29日,美國近半世紀以來的第一家汽車製造商,在Nasdaq掛牌交易。這家公司就是顛覆「電動車跑不快」的刻板印象、一上場就推出電動跑車的Tesla Motors(特斯拉汽車)。

酷炫電動跑車的魅力席捲全世界的有錢人,也掀起了電動車的風潮。特斯拉從開張至今的6年之間,沒有一季賺錢,累計虧損達2.9億美元,但上市第一天的股價漲幅高達40.5%。她的IPO是個風向球,展現投資人對電動車的高度興趣。

「電動車可能重啟一個綠色工業革命!」研究電動車多年的台大機械工程學系教授鄭榮和說。

如果有一個產品,要用到20幾個微處理器、以10個作業系統和軟體程式控制所有功能、客戶可以在任何地方和總部連線,檢查產品的工作性能,而且,只要有插座的地方,就可以充電,你猜它是個高科技產品,還是一部車子?

這就是電動車顛覆傳統的地方。電動車把汽油車的引擎、變速箱、油箱、水箱、排氣管、觸媒轉換器拿掉,裝上伺服馬達、電池和複雜的電控系統之後,它不再是汽車,而是一項高科技的創新應用。
位於矽谷的特斯拉,藉著這個以科技孵化的產物,改寫遊戲規則,逼著百年汽車巨人,統統回到同一個起跑點。而這個新的起跑點,對台灣極為有利。

「打開電控系統,裡面都是台灣很熟悉的IC板和電子零件。」納智捷汽車公司副董事長陳國榮說,「汽車電子將占全車產值比重將超過40%,電動車高達7成以上。」

對於遲遲做不出內燃機引擎,卻在資通訊領域浸淫30年、車用電機電子產值已經超過千億的台灣業者來說,電動車所捨棄的,是台灣的弱點,它所強調的,正好是我們的強項。

汽車電子占七成 台灣廠商優勢所在

也正因為如此,向來與矽谷的科技業合作密切的台灣,和義大利設計界一起,被選為特斯拉供應鏈的鐵三角,讓台灣業者的技術能力,得到最實在的背書。經過幾年的同步研發,台灣公準製造的行車控制器、富田電機製造的馬達引擎,和特斯拉的拉風跑車,一起登上國際舞台。

無獨有偶,7月17日,行政院長吳敦義親自到訪位於新店裕隆汽車總部,和董事長嚴凱泰,一左一右如雙星拱月般,站在一張銀色車罩的兩旁。車罩下等著被揭幕 的,是全世界第一部智慧型電池電動休旅車 ─ LUXGEN(納智捷)。這部七人座車從0加速到100公里只需8.6秒、最高時速達145公里。在尖峰時間充電,也只需約80元的電費,充滿電可以從台 北跑到高雄。

納智捷的誕生,說明了台灣不僅供應關鍵零組件,給國際級的電動車業者,也對電動車品牌市場躍躍欲試。

目前國際上的電動車,包括特斯拉的Roadster、BMW 的Mini E、三菱的 iMiEV、日產的Leaf、裕隆的LUXGEN和Tobe等幾款,都還在試產或小量生產的階段。特斯拉每天只能製造3輛電動車,和汽車業日產數千輛的規 模,根本不能比。2008年上市的Roadster到今年7月為止,全球交貨才剛滿1,200輛。
「若是年產量不到10,000輛,就不算是真正的量產;這也是全世界都還在非常努力地角逐『量產電動車』市場的原因。真正具決定性影響力的『老大』,還沒有出現。」工研院機械所智慧車輛技術組副組長張念慈說。

這就是為什麼大陸當局提出「十三城千輛」電動車計畫時,「這些外國廠商看到,口水都流下來了!」鄭榮和生動的比劃著。

中國大陸從2010年開始,連續3年,每年選定13座示範城市,每座城市增加1,000輛油電混合型、電池型公共運輸電動車。這樣每年1萬3000輛電動車的計畫性需求,「有個更深的意義:(中國大陸)很可能定義全世界電動車的規格。」納智捷汽車公司行銷協理李昌益說。

重新定義車規格 看見台灣機會

定義電動車規格標準,不但是中國當局的目標,也是台灣業者的機會。台灣發展汽車工業50年,礙於內需市場胃納過小,撐不起自有品牌。而與大陸接軌的業者,有機會學習制定市場規格和系統整合、建構營運及服務模式,並以此為發展腹地,進而在全球電動車產業占有一席之地。

過去幾十年以來,台灣已經從設計、製造3C產品,累積相當深厚的電源管理、電池模組、材料等技術。部分領導業者已經有能力放大、衍伸、深化3C產品的電源 管理、馬達控制和機電整合能力,供應給電動車。在電池技術上著墨的公司也相當可觀。尤其值得一提的是:在鋰鐵電池最上游的關鍵材料,已經有長園、尚志等獨 步全球的業者出線,連日本車廠都來洽詢。

在電動馬達方面,除了東元、大同這些大型馬達業者之外,台中附近有不少中小型的馬達工廠,因為工具機產業興起,已經被多樣少量的馬達訂單,磨練出一身靈活 彈性的好功夫,正好符合電動車的需要。特斯拉電動車的馬達動力系統中,約有近9成零件,是由富田、公準和高力等台灣業者供應的。
「整車不是台灣業者的強項,少量多樣的零組件供應,才是台灣的機會。」王漢英進一步分析,受限於電池的速率及效能,電動車的價格居高不下。地狹人稠、南北 距離短、氣候適宜的台灣,相當適合作為電動車零組件的最佳試驗場所,他也預估,在10年內,電動車價格的降幅可達1/3,甚至只有1/7的售價,價格下降 後,市場規模自然可以進一步擴大。

對台灣業者而言,電動車的機會,和過去以量產優勢進入手機或IT產業都不一樣。若能在新興產業發展初期,就跟著重要廠商卡入產業鏈中的關鍵性角色,才能參 與產業成長、規格制定的機會。只要電動車產業持續成長,台灣業者就有機會成為全球電動車關鍵技術的研發和輸出中心之一,甚至建立知名品牌,成為電動車長期 成長趨勢之下的贏家。
 
 
《創新應用服務100》繼資通訊後的新興產業 電動車零組件 再創台灣奇蹟

文/秦振家 照片提供/富田電機、致茂電子

自公路從身旁呼嘯而過的高級跑車或房車,相信是大多數人投注欽羨目光的焦點之一。但近年來,隨著溫室效應造成氣候變遷,讓環保節能的議題不斷成為焦點,也 因此油電混合車 (Hybrid) 是電動車 (Electric Vehicle) 反而比耗油量、排氣量大的柴汽油引擎車受到更多關注。

看好這塊成長的電動車市場大餅,以研發電動馬達為主的富田電機總經理張金鋒,和生產馬達驅動器的致茂電子整合系統事業部總經理曾一士異口同聲地表示:電動 車市場成長比想像中來得更快。而電動車零組件市場將會是台灣廠商有機會切入全球電動車市場的大好機會,也將成為台灣下一波重點產業之一。張金鋒表示,依他 的觀察,台灣廠商目前在發展電動車零組件市場,與全球其他國家相較之下並沒有太大落差;就算部分技術略為落後,但差距不大。和之前發展許久卻一直追趕不上 的引擎車相較,的確深具發展潛力。

其實引擎車和電動車的差別,不只是傳動系統不同,連整體的設計理念和架構都不一樣,也因此形成了台灣廠商的切入利基。光就電池技術面來看,可從手機和筆記 型電腦的發展觀察到,電池技術每5年左右就會有新進展。而電池管理系統(battery management system, BMS)是其中一項重要項目,它會管理將近6,000顆左右的電池狀況,做得不好,會影響電池安全與壽命,一個疏忽就可能引起火燒車,因此必須謹慎處理。

張金鋒進一步說明,電動車以馬達取代引擎、驅動器取代變速箱、電池組則取代了油箱,造成車子整體的重量分配和重心都和引擎車不一樣。同時帶來的優點是保養 費用減少,像是不用每5千或每1萬公里就得進廠保養,剎車磨損也較引擎車來得少;而電池組如無太大問題,照一般方式充電使用的話,也是到了7年左右才需更 換。

丟開包袱 以新思維大步向前

現有大型車廠在研發電動車時有著引擎車思維上的包袱,採用的是垂直整合概念,反而不如從零開始的電動車發展團隊。張金鋒形容,像是美國Tesla車廠的高 階主管大部分來自矽谷,以資通訊產業的思維,採水平整合方式進行電動車的開發,反而能更快在市場上領先其他大廠取得先機。台灣雖然在發展引擎車上落後其他 國家,但是有著深厚的資通訊產業發展經驗可供參考,有機會在這一波轉換時順勢切入。一旦能夠進入重要供應商之列,從開始銷售到進入保固維護,張金鋒估計, 供應商至少能得到10年左右的保障期,不至於馬上就被汰換。

而在2010年3月,台灣車輛研究測試中心、富田電機、利佳興業、國淵實業等共組「電動車先進動力系統研發聯盟」,以整合開發與系統行銷方式,打造 Design in Taiwan與Made in Taiwan的電動車動力系統,並可裝載於各式各樣電動車中。富田加入此一聯盟的出發點,就是希望能將之前對客戶的服務經驗帶入聯盟,形成整合力量,或是 更進一步形成電動車市集。

台灣的優勢=供應鏈反應快+品質佳

針對電動車零組件市場的發展前景,張金鋒強調,這將會是台灣未來10年的重要發展機會,能夠創造新一波就業機會,同時吸引人才從資通訊產業流向此一產業; 像富田就已和成功大學合作,培養新一批所需的產業人才。而曾一士樂觀地表示,這幾年市場變得相當熱絡,2007年及2008年受經濟景氣影響,市場和客戶 要的是殺手級應用(killer application);但緊接著高油價為全球車市帶來衝擊,加上電動車技術進步,帶動相關材料價格下降的同時,相關的性能表現上升,影響了市場的觀望 態度。因此從GM、Toyota等國際大型車廠陸續來台投石問路,洽談合作廠商的情形來看,台灣電動車零組件產業很有機會接替資通訊和半導體產業,成為下 一個新興產業。

而台灣自行發展電動車整車製造的能力,張金鋒表示,電動車進入門檻較低,5億新台幣或許就能成立一家車廠。但是要銷售電動車最難的地方不在於製造,而是在 建立品牌與通路上。像Tesla一開始就採用正確的市場策略,並不斷建立極品的形象,鎖定高階車主作行銷以獲取利潤。目前富田看到的是,台灣進行整車輸出 的市場沒有單獨發展零組件市場的機會來得大。張金鋒強調,目前美、歐、中、日等區域或國家都在加快電動車的研發腳步,而影響的幾個重要因素包含了政府政 策、電池技術、整體成本及安全性等。

張金鋒和曾一士同時強調,歐美車廠對車輛安全和品質的要求比亞洲廠商更高,因此相當注重製程及材料。目前在開發上會遇到的困難,是在標準技術開發方面。由 於歐美大廠對安全及可靠度要求較高,必須符合銷售區域的法令規定,也因此形成台灣廠商對歐美車廠成案機率較低,但卻能學習到更多車種設計上的整體考量。談 到台灣廠商在電動車零組件市場的優勢,曾一士自信地說,台灣的供應鏈體系彈性高,能夠配合客戶需求適時調整;同時,合作夥伴彼此之間默契夠,很快能在接單 上達成共識,共同提供客戶所要求的品質。中國大陸廠商目前具有價格優勢,但是面對電動車零組件這類對產品可靠度和安全度要求很高的客戶,台灣廠商一樣能以 品質和彈性應變取勝。

張金鋒更強調,如果能有機會,他都儘量採用台灣供應鏈體系的產品,以加速供應鏈反應速度,並控制品質。像是電動馬達中所需的重要零件電池矽鋼片,之前只能 靠Tesla的關係從美國進口;但在3年前中鋼已有能力製造,為了確保供貨來源及品質的穩定,富田馬上採用了中鋼的產品。這不但提升了台灣廠商的整體產 值,同時也能即時提供品質更穩定的產品給客戶,可謂一舉數得。富田目前已經做到只要請客戶先提供車重、車速、風阻、0至100公里加速時間、空調及續航時 間等參數,就能搭配電力控制與電池模組的參考,配出所需的對應馬達能力。另外富田已開始購地擴廠,預計於2011年底完成,每天預計能增加100顆馬達的 產能。該新廠房同時計畫取得ISO/TS 16949汽車業品質系統標準,以符合汽車相關產品的設計/研發、生產、安裝與維修服務的各種規定,贏取國外客戶的信任。

而以Tesla的零組件生產比例來看,張金鋒估計,除車殼、底盤和電池組之外,台灣廠商在動力傳動系統關鍵零組件的比例當中,如馬達動力、驅動系統和傳動軸等,至少占有5成。曾一士則估計台灣廠商在Tesla的整體關鍵零組件中,至少占有2成至3成的比例。

電動車帶來全新商業模式

電動車在技術上的成長雖然迅速,但在曾一士的眼裡看來仍然有待發展。以鋰電池來說,台灣很早就已開始發展,北歐國家也在十幾年前開始進行,但一直到這幾年 在技術上才算達到可被具體實踐的水準。他表示,目前幾個重要的技術要求尚未被完全達成,像是電池的價格、續航力、充電時間和重量等,仍會造成發展瓶頸。同 時,目前整車的價格效能比,尚未達到進入大眾市場的成熟階段。以Tesla Roadster來說,雖然性能和續航力都能滿足要求,但一輛要價12萬美元左右,在台灣課完稅進口價恐怕要到600萬台幣之譜。而Nisson LEAF等較便宜的電動車,續航力只達160公里左右,加上台灣目前基礎建設如加電站等未普遍設立,都會影響到電動車的普及程度。

談到電動車發展的可能性,曾一士則是強調了全新的商業發展模式。他解釋道,未來只要電池、電動馬達和驅動器等能夠順利整合,就會使得系統發展變得單純及規 格化,讓車廠進入電動車研發門檻變低,改變現有市場生態,進一步造成百家爭鳴的可能。這種過程非常類似電腦產業由大型主機(mainframe)的專屬系 統,一路朝向規格開放的個人電腦發展的歷程;這種轉變造成產業由IBM獨大,轉向各PC廠商以行銷手法爭戰市場,而類似的影子,也已在電動車零組件的市場 初現端倪。

曾一士認為,這種新的商業模式,可能會造成電動車應用面的多樣化,以及區域性車廠的發展。以應用面的多樣化發展而言,他舉例說,傳統內燃機引擎車都是統一 型式的「世界車」,一台Toyota CAMRY從日本到美國沒有什麼太大不同,因此可大量生產,具有比較好的成本效益。而電動車零組件一旦容易整合,就能以模組化的型態生產,因需求組成各種 不同的應用車款,像是銀髮族接送小朋友的專用車,或是園藝專用車等等。而對應的車載資通訊系統,也會因此進行分歧發展,像是滿足日本高齡祖父母為了接送小 朋友的車上娛樂需求和美國長途駕駛的導航需求等,進而產生更多的創新應用發展。

也由於這種模組化的組合能力,讓更多區域性的車廠能依據氣候、溫濕度等差異,發展出適合當地使用的電動車種。依目前中國大陸各地區車廠的發展情形來看,曾一士認為,這種區域性市場演變情形在中國大陸很有可能發生。


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