台灣宣示要在2040年之前汰換所有的燃油車，然到2025年為止，台灣預計要設置的充電樁僅有7,800個，遠遠不如中國計畫的70萬個，以及歐洲的350萬個、美國的50萬個。理論上，台灣人口密度高，設置充電樁的使用頻率、效益都可以是世界翹楚，而充電樁的供應商，也有很多是台系的業者，但台灣為何捨此不為呢？「充電」絕對是目前電動車普及上的一大障礙，一般的電動車續航力420公里，大家都往700公里的目標邁進，但快速充電，以200公里為目標的微型電動車也有一定的商機。一方面電池的續航力是個挑戰，二方面充電設施設置的地點、普及性、速度、成本、國家別的電力政策都是主要的考量。以充一次電可以續航200公里為標準，Level 3的充電設施要0.5~1小時，Level 4則是5~7分鐘。台灣廠商中，參與充電樁事業的公司有台達電、群電、飛宏、康舒、全漢等多家業者，其中規模最大的台達電，原本以電源供應器聞名，目前台達電與日本羅姆（Rohm）合作，導入碳化矽（SiC）的解決方案，將重心放在雙向快充的高階產品上。合作夥伴包括通用汽車（GM）、恩智浦（NXP）、EVgo等公司，也在德州設立新廠，就近服務美系客戶。飛宏以消費電子的電源供應器起家，以480kw直流快充為主力，並與東元、Getka合作，也在美國奧克拉荷馬州設置新廠。台系業者顯然將重心放在美國市場，關鍵在於中國、南韓的充電基礎設施偏好本國業者，日本還在掙扎於油電混合動力車，美國相對開放，而且新的降低通膨法案（IRA）也鼓勵外資廠商前往美國設廠。不過，充電樁與工業控制等相關的解決方案，對很多國際級大廠都是個利潤不高，但卻很繁瑣作業過程，而這也是台灣產業的優勢所在。據我們所知，南韓的充電樁工控系統，很多便是由台商操刀負責。不久之前，歐洲部分國家因為冬季可能面對限電的問題，對於電動車有諸多限制，在綠能、核能的可用性未能充分滿足用戶的國家，電動車的導入展可能不如預期，甚至會出現限制使用的狀況，台灣會是其中之一嗎？

Sony與本田（Honda）聯手在CES 2023大展中展示「Afeela」電動車，這輛車有45個感測器，這些可能是雷達、光達或COMS影像感測器（CIS），除感測器廠商之間的技術合作外，也牽動後端半導體大廠之間的競爭關係。車載鏡頭的鏡片大致區分為玻璃鏡片、塑膠鏡片、玻塑混合鏡片。代表性的企業有南韓的世高光（Sekonix）、日本Kantatsu、舜宇光學、富士四家業者，大約貢獻了全球車載鏡頭市場的80%。三種鏡片中，玻璃鏡頭的工藝難度、生產成本最高，也有重量的問題，但透光率，耐受性高，主要用在單眼相機、車載鏡頭、機器視覺上。塑膠鏡頭以大立光、玉晶光、舜宇、佳凌最知名，這種鏡頭工藝難度中等，但耐受性較差，主要用在手機與平板電腦。至於玻塑混合的鏡頭工藝難度較低，容易量產，主要用在手機、監控裝置、車載鏡頭，最知名的是舜宇光學。車載鏡頭數量持續提高，且與ADAS息息相關，平均每輛車有5~8顆鏡頭，若以每顆1,000台幣計價，這也是個誘人的商機。舜宇在內的4家車載鏡頭業者，佔總市場的80%，富士、歐菲光都積極布局，關東辰美甚至投資生產設備，由此可見電子產業正在吸納全球最尖端的技術，並創造出更多元的創新應用。汽車毫米波（mmWave）雷達相較於光達，成本低了很多，且與智慧座艙、ADAS、車載應用、自駕的需求息息相關。毫米波雷達還分為遠程雷達（LRR）與近程雷達（SRR）兩種。無論是Level 1~5，都需裝設一顆遠程雷達，而近程雷達則根據安全規格上的需要，數量約在4顆不等。在2017~2022年汽車產業發展過程中，毫米波遠程雷達CAGR達到35%，近程雷達CAGR更是達到48%。毫米波為波長1～10毫米的電磁波，也就是10GHz~300GHz之間的頻率，車用毫米波雷達可以透過電磁波信號，掌握物體反射回來的訊號，藉以測定角度、速度、距離。簡單來說，車用毫米波用於自動煞車預警、行人撞擊防護、防止車道偏移等功能。對業者而言，如何發展出高精確度的毫米波雷達，就是市場上競爭的關鍵。相較於精度更高的光達（LiDAR），毫米波雷達的精度較差，但具成本優勢，且在雨天時，也有比光達更好的條件，因此成為煞車裝置的關鍵選擇，兩者之間具有互補的意義，並非是完全相斥或競爭。此外，Tesla在2021年時一度移除毫米波雷達，理由是毫米波雷達對於蝶狀金屬、垂直橋面的判斷上容易失真，不過Tesla在2023年再度導入毫米波雷達，關鍵在於毫米波雷達在收集數據時，仍具有很大的優勢。

在2022年，車用晶片荒讓汽車產業短少400萬輛的生產，預期晶片荒仍會持續到2023年底。短缺的原因在於許多MCU仍使用90奈米製程，全球產能有限，想提高產量並不容易，而新晶片需要3~5年的檢測驗證等程序。此刻車用晶片尚未成為晶圓代工廠的事業主力，台積電車用晶片僅佔營收的5%，因此IDM廠缺乏與晶圓代工廠討價還價的空間。2021年時，平均每輛汽車有價值550美元的820顆半導體零件，2022年已經增加到620美元，估計到2027年時，一輛汽車使用半導體的金額約是912美元，總量將達1,100顆。估計到2027年時，車用半導體市場可達807億美元，未來這5年的年均成長可達11.1%。現在中國正出現的第三類半導體投資熱潮，規模都大於鴻海、環球晶、漢民等台廠10~20倍。碳化矽（SiC）元件被認為是未來車發展之鑰。SiC元件有38%用在汽車產業上，有15%用在新能源產業上，中國廠商更虎視眈眈搶進基板（Substrate）領域。但中國磊晶業者缺乏精密設備，引進設備要花2年時間，提升良率與國際關係變數很多，仍是中國發展SiC的罩門。為避免過度投資與競爭，中國政府正在限制基板業者的總量，期待過度競爭的問題能在2023年改善。第三類半導體有量小、差異大的事業特性，需要量身定做，營運模式以IDM較為合適，但因為是成熟製程，中國政府補助很可能漏接，成熟製程必定出現多元供應來源的問題，政策執行上有很多困難。其次，中國車用MCU市場佔全球23%，但高階車用MCU仍多數仰賴進口。由於車用晶片短缺，打破傳統一級供應商（Tier 1）寡佔的局面，加上Tesla與Apple Car的未來商機，半導體原廠都願意鋪陳長期的發展機會。台積電赴美以5奈米製程為主力，即是著眼車腦（MPU）的未來商機。無論從傳統的市場需求或技術規格，車用半導體都是業者在電腦與行動通訊商機之外非常關鍵的新需求，更可能是2023、甚至2024年景氣低迷時「寒冬送暖」的重要商機。

2022年11月17日，VinFast宣布斬獲美國電動汽車租賃公司Autonomy 2,500多輛VF8和VF9汽車的訂單，這是Autonomy有史以來給出的最大電動汽車訂單之一，由此可見越南汽車在國際市場上已被認可。以下表2概述了VinFast造車產業的發展歷程。2022年3月，VinFast宣布將投資20億美元於美國北卡羅萊納州新建一座汽車工廠，用於生產自有品牌的電動汽車以及動力電池，規劃年產能15萬輛，預計2024年7月之前正式投產。2022年4月7日，VinFast宣布已經向美國證券交易委員會（SEC）提交上市申請，但該案是否受「降低通膨法案」（The Inflation Reduction Act of 2022；IRA2022）影響尚不明確，但已知VinGroup子公司VinES與在深圳證券交易所上市的國軒高科在越南河靜省合資設立磷酸鐵鋰電池（LFP）電池工廠，並於2022年11月18日舉行開工典禮。此外，VinFast與寧德時代2022年10月31日簽訂全球戰略合作備忘錄，並投資台灣固態電池廠家輝能科技數千萬美元，可見VinGroup在動力電池與新能源汽車上的發展方向甚為明確，此舉也帶領著越南動力電池整裝待發。以下整理幾則來自越南的報導，幫助讀者瞭解越南動力電池目前的發展狀況：2022年11月18日，國軒高科與VinGroup合作的電池工廠在越南河靜省經濟開發區正式動土，總投資近2.75億美元，佔地約14公頃，一期規劃年產能5GWh，預計2023年末投產，2024年第3季度開始大規模生產。該工廠將成為越南第一座LFP電池工廠，生產的電池將供應VinFast新能源汽車的需求。據了解，此次開工的電池工廠由國軒高科持股51%，VinES持股49%；VinES於2021年8月4日註冊成立，主要負責動力電池生產業務。值得一提的是，2022年10月31日，中國動力電池龍頭寧德時代與VinFast宣布簽訂全球戰略合作備忘錄，雙方將在CTP（Cell-to-pack「無模組電池包」）、寧德時代的一體化智慧底盤CIIC（CATL Integrated Intelligent Chassis）滑板底盤等專案上開展合作。在現有CTP產品配套的合作基礎上，加上CIIC滑板底盤將電池包、電機及其他關鍵部件集合在車輛底部，可降低成本並節省能耗，同時擴大乘坐空間。寧德時代還將協助VinFast電動車在續航里程、安全性及智慧駕駛方面達到新的水準。此次合作也有助於雙方完善全球布局，共同開拓新興市場。據固態電池全球領導廠商台灣輝能科技發布的消息，越南最大民營集團企業Vingroup的子公司VinFast，於2022年07月6日宣布與輝能科技結盟，並對輝能科技數投資數千萬美元。根據合作安排，輝能科技計劃從2024年開始向VinFast提供固態電池，以支持其下一代產品線。輝能科技第一座固態電池工廠計劃於2023年初啟動，此工廠大部分產能將用於供應VinFast電動車。未來，輝能科技和Vinfast還可能在越南建立合資的固態電池工廠。固態電池是最有前途的技術之一，在安全性、能量密度、超快速充電能力、可回收性、重量優化、成本和使用壽命方面具有優勢。VinFast旨在以世界領先的技術保障電池供應，加強對電池供應數量和類型的控制，以滿足VinFast EV每條產品線的需求，以及市場對高科技、高性能、更安全、更環保的電池的需求。Vingroup 副主席兼 VinFast CEO黎氏秋水（Le Thi Thu Thuy）說：「輝能科技將協助 VinFast 採用先進電池技術的EV產品，以提供更愉快、更安全的駕駛體驗。」總結：越南動力電池正在起步，上下游供應鏈尚在萌芽階段，在可見的未來充滿商機。綜合前述，動力電池業者規劃在越南投資設廠，並與當地電動車龍頭VinFast攜手並進，原因有二：一為開發東南亞動力電池與電動車這塊處女地；其二為降低生產成本，忽視美國IRA 2022電動車補助所設的限制，與美國本土動力電池與車廠直球對壘決。但無論如何，越南甚至東南亞對動力電池的需求仍是一塊處女地，整個產業鏈都需仰賴外援，其正極材料、負極材料、電解液與隔離膜四大零組件都沒有生產能力。對關鍵原物料的取得與加工皆無法與中國匹敵，為今之計只有仰賴中國為其「輸液」。但筆者以為，電解液、電解質、隔離膜等與化工產業關係密切，台灣有許多公司握有生產技術，應可從此切入並擷取商機。另外，近來相當熱門的車用晶片，這也是台灣的強項，往後電動車所需要的晶片台灣應可為其客製化，只要有電動車就一定有台灣，進而取得關鍵席次。越南在疫情前GDP年成長率都有7~8%，民眾購車能力大幅增加，筆者以前服務的河靜鋼廠越籍同事，幾乎都已購車代步。如今疫情趨緩，可預見其汽車市場將蓬勃發展，對電動車的期待將更殷切，對動力電池有更迫切的需求，讓我們拭目以待越南的發展。 

在CES 2023大展中，新舊勢力為了搶佔電動車市場的橋頭堡拉幫結派，從上下游、軟硬整合、跨業合作、外觀設計等不同的模式出發，各種組合多元並舉，讓人目不暇給。產業界之間的整合，提出各種不同的應用方案，這已經是很多年難得一見的盛況，但我們認為最關鍵的是「智慧座艙」的角色。在電動車領域，電池的成本比重最高。電機、電控的三電系統，基本上都與硬體製造業息息相關，也已有一定的運作模式，基本上已經趨於穩定，那是2025年以前進軍電動車產業的門票。反倒是以智慧座艙為號召的新車種最引人注目，也印證未來購車者中，「乘客」而非「駕駛」的採購決策權。Sony與Honda的合作案，背後是Sony充分發揮感測器與影音優勢的戰略高地，使用Unreal Engine的遊戲引擎，是娛樂功能的一大進展，Sony甚至認為這是一套掛上輪子的PS5遊戲系統，也看到合資新公司執行長亮相。奧迪（Audi）、博世（Bosch）、Panasonic是另一組的組合，主打的是電子影音與汽車業的高度整合，在汽車裡擁有VR影音娛樂功能，已不再是空中樓閣的想像。另外，Google高畫質地圖與視覺晶片的導入，都將帶來非常不一樣的使用樣貌與行為。AR HUD以前座擋風玻璃做為顯示螢幕，這個功能甚至可以依據車主使用自駕功能與否，決定投射式顯示螢幕的大小，而結合AR娛樂功能時，更可以全面顯示在最大範圍的車內空間，甚至用來投射電影，讓使用者從遊戲到娛樂體驗完美的消費功能。另外，如結合語音助理的緊急救難、疲勞監控、幼童行為監控的功能等，讓用途幾乎完美滲透到所有的生活細節中。而在眾多功能驅動下，正副駕駛與後座專用的螢幕大型化，甚至可拆卸，都是吸引消費者的重要功能。我們很難想像，車廠竟然會為了提高續航力，竟然會從加溫安全帶、音場控制上著手，從舒適度上，透過功能的改善，降低各種汽車的耗電，提升續航力。以上這些功能，多數押在2025年之前商品化、量產銷售的車輛中。2022年是電動車銷售量超過1,000萬輛的元年，而2025年可能是所有大車廠一決勝負的關鍵之年。

誰是當今動力電池的霸主？無可諱言，中國是現今動力電池的龍頭。這要歸功於中國政府於2015~2019這四年間推出的「汽車動力電池行業規範」，中國順勢坐穩了鋰電池生產技術與生產規模的龍頭位置。據2021年3月統計資料，全世界鋰電池上遊供應鏈當中，中國各項組成佔比如下：負極材42%、正極材65%、電解液65%、隔離膜43%。2022年的初步數據指出中國企業在動力電池的所有關鍵物料佔比都超過一半，絕大部分環節佔比超過70%，少部分如石墨佔比則近90%。如此高的佔比意味著不論是車企，還是電池企業，想要建成不依賴中國的動力電池供應鏈，就必須付出長久的時間和巨大資金成本。美國的回擊2022年8月16日，美國總統拜登正式簽署「降低通膨法案」（The Inflation Reduction Act of 2022；IRA2022），此一法案主要分為兩方面：增加營收與擴大投資。法案中對潔淨能源汽車補貼設置了動力電池的限制條款（須滿足條款，每部車才可享7,500美元補助），其目的在於以政策手段抑制國外競爭對手並扶持本國產業，其手段則由電池「關鍵礦物原料來源地」和「電池關鍵部件製造地比例」兩方面進行限制，請見表1。如依限制條款「2023年1月1日原材料40%和電池組件50%的最低佔比」要求，美國市場上目前在售車型幾乎全都無法獲得補貼。實際上，7,500美元的電動汽車補貼，延續自歐巴馬時代，有所不同的是，當時的政策有銷量限制，即每家車企只有20萬輛的額度，如今拜登時代則是增加了限制條款。                        對中國企業來說，法案帶來的不確定性和不友好態度是主要的憂慮，尤其是明文指出關鍵礦物原料與電池組件不得來自「某些國家」的敏感實體，請參考表1中的 (a) 欄，即暗指中國企業。美國車企高度依賴中、韓動力電池供應商，而南韓電池企業在上遊供應鏈方面又高度依賴中國企業，這意味著使用中、韓兩國企業的電池，車企都將無法獲得補貼。至於日本，其動力電池企業的供應鏈基本上不依賴中國，雖然也造成了日企的電池成本較高，但日本主要供應給高階產品，而這次的補貼條款還設定了價格上限：轎車5.5萬美元，SUV、皮卡8萬美元，因此高階產品有可能因為超過總價限制而無法獲得補貼。現在中、美動力電池的製造成本差距約為30美元/KWh，一台純電動整車電池組的成本差距約2,000美元，而未來其成本差距將進一步擴大，僅電池系統的成本差額就將佔據補貼金額的一半左右。如果再計算美國企業需要為調整供應鏈付出的時間和資金成本，抵消掉新增成本後，7,500美元補貼的誘因已經所剩無幾。美國主要的車企聯盟－汽車創新聯盟（Alliance for Automotive Innovation）認為，美國車企想要獲得部分補貼，至少需要4年時間調整供應鏈，如果想要完全符合原材料來源和組件製造地兩個限制條件獲得全額補貼，則至少需要等到2027~2028年後，雖然法案規定的補貼期限一直持續到2032年，但對美國車企來說，能夠獲得補貼的時間可能只剩不到5年。事實上，赴美建廠的動力電池企業都面臨著如下的選擇；一是依循美國的要求對其言聽計從，但動力電池企業普遍擔心因而身陷泥淖；二是另闢蹊徑，尋求其他地區的增量市場，如寧德時代到歐洲匈牙利設廠即是一例；三是放棄美國補助，到第三地生產更低成本的動力電池與電動車，與美國本土車商直球對決，在此考慮下，東南亞尤其是越南即凸顯出此方面的優勢。越南商機湧現在談越南動力電池產業之前，必須先瞭解越南的動力汽車龍頭VinFast的發展過程與現況。VinFast成立於2017年（為VinGroup子公司），一年後收購了通用汽車（GM）在越南的汽車生產線，因此在其團隊中的成員大多擁有在通用汽車工作的背景。VinFast已成為近年來越南本土迅速崛起的造車新星，但是如果想要從傳統內燃機引擎汽車發展新能源汽車，所需要的動力電池卻只能依靠外援。VinFast的頭三款內燃機汽車－Fadit, LuxA2.0, PresidentV8－都直接移植BMW成熟的技術平台打造，動力系統採用BMW原廠代號N20渦輪增壓發動機，而成本卻比原廠低60%左右，推出後在越南市場曾一度走紅。2021年11月，VinFast推出了首款電動車-VFe34，同年推出了面向全球市場的高階智慧化電動SUV-VF8和VF9。2022年初，VinFast CEO黎氏秋水（Le Thi Thu Thuy）宣布，將全面摒棄燃油車，成為純電動汽車企業，目標是在五到六年內生產和銷售約100萬輛電動汽車。（未完待續）

Tesla在美國市佔率依然過半，但因平價汽車上市，2025年時能否維持20%以上的市佔率仍是未知數。2022年中國補貼政策結束，但美國IRA法案上路，獨厚當地業者，各廠短兵相接，Tesla降價，比亞迪、福特（Ford）擴廠。但Tesla在中國市佔率跌到7.3%，排名第三，輸給比亞迪的30%與上汽的11%，而南韓汽車產業受到IRA法案與本土市場欠佳的影響，2023年可能小幅下滑，這些都是市場上影響力消長的重要變化。台灣鴻海集團2022年營收超越2,000億美元，對這樣的企業集團而言，如果對電動車的轉型商機無感，可能是萬劫不復的失策，而鴻海也不可能只以生產零組件為目標，以MIH做為整車發展的布局，並不令人意外。估計2022年集團年營收可達140億美元的台達電，宣示要在2030年達到營收倍增的目標，在汽車三電上都不會缺席。早已經與Tesla搭上線的廣達，還有許多生產感測器、網通的廠商，甚至晶圓代工大廠都不會錯過電動車的商機。自從Tesla在2017年生產電動車之後，透過資本市場的資金優勢，相繼在中國、墨西哥、德國等地布局生產基地，近期甚至傳出也將在南韓進行大規模投資。但Tesla在中國市場顯然遇到瓶頸，歐美系的車廠被當地多種品牌、規格圍剿，而中國限制Tesla進入特定區域也影響銷售，未來Tesla產出的數據如何管理，更是外資車廠的重要挑戰。汽車不僅僅是製造業，也是必須與在地網路服務高度連結的服務業。相較於後起的Tesla，蘋果（Apple）顯然更為謹慎，預期在2026年推出Apple Car，以單價10萬美元以上的高階市場為目標。蘋果就是蘋果，定義市場、連結網路與忠實客群，都是蘋果引以為傲的企業DNA。鴻海則希望2025年時電動車市佔率達5%，估計營收是1兆元。近期鴻海與NVIDIA合作ECU，進軍自駕車商機。在整車模組設計上，鴻海與恩智浦（NXP）合作，並發展智慧座艙系統。美國的Lordstown，則是做皮卡的夥伴。至於車用半導體，鴻海與國巨之間的合作是個序曲，而透過鴻揚半導體投資盛新，取得第三類半導體碳化矽（SiC）的門票。2022年6月的東協南亞之行，劉揚偉除促成整套的跨國合作機制之外，也為鴻海在新時代的東協南亞布局做最好的鋪陳。任何一個轉身都是艱困的挑戰，劉揚偉如何下棋、郭台銘會在背後下指導棋嗎？全球化量產的時代已經過去，系統整合、軟硬通吃、分散型生產體系才是王道，我們預期結合租賃、車用電池再利用等各種創新的營運模式，也將影響電動車產業的商機。

美國能源部公布自2008年至2022年以來，電動車電池的價格下降89%。降價的2個主要原因是因為量產以及電池技術的進步。量產的驅動力來自於電動汽車量的增加，而規模經濟的效果自不待言。技術的進步值得一提，其中研究主軸自然是材料，但範圍包含廣泛的電化學、電極材料、電解液、催化劑、機構、監控等。在這統計的14年中，不僅奈米科技一日千里，容許工程人員對微小物質的操控，而且這段時間也是材料科學成長出新的研發臂膀期間，理論的新手段如第一原理計算（first principles calculation）、機器學習乃至量子運算等，紛紛被應用到電池材料的研發。這些手段在進入實驗之前，可先預測目標材料種類及特徵參數，實驗結果往往也與預測相近，這些開發手段的改變大幅縮短開發時程、降低開發的經費。掌握這些新研發方法，乃電池研發競爭的主軸之一。車用電池發展與注重企業ESG的年代也重疊，因此企業經營必須將整個生態環境計入經營考量，企業再無外部成本可言。鋰離子電池中使用較多的鋰、鎳、鈷等金屬，如果按照目前的使用效率及市場成長估算，目前已知的礦藏量可能在10年後告罄，所以分級使用以及資源回收勢在必行。譬如電動車電池在充電率降至90%之後，經廠商修整再移至再生能源當儲能設備使用，最終進入資源回收的循環。電動車電池一直存在著地緣政治的議題，主要原因是電池是電動汽車的核心，而中國掌握全世界60%電池組製造，高度集中的比例在今日地緣政治的環境下，令人擔憂電動車電池也會被用來做為戰略槓桿工具。筆者有幾個理由，認為這是過慮了。第一個原因是原材料。世界的鋰礦藏大部份在南美洲三國：玻利維亞、阿根廷、以及智利，其次是澳洲。中國有70%的原材料依賴進口，但是中國對於礦藏本身可能擁有部分所有權。如果鋰離子電池一旦升級為戰略物資，各國普遍有政府可以徵用的法令，啟動槓桿戰略的可能，中國自己先反受其害。第二個理由是中國雖然電池組產量佔全世界60%，但是電動車產量亦佔50%以上，而且上升勢頭甚猛，譬如2022的出口輛數就較2021的多1倍。在自己使用供需略近平衡的狀況下—而且電池成本目前佔電動車成本近40%，本身價值不菲—將電動車電池當成戰略槓桿武器使用是不切實際的。一旦供應鏈重組，中國自己受傷害的機率很大。第三是新電池的發展仍然在持續發展之中，鋰離子電池未來是否仍然是主流產品仍在未定之天，這也是各界關注電池產業發展的焦點。近期趨勢是重回鈉離子電池。雖然鈉離子電池因為鈉的原子序較大，其比能量目前處於100~150 Wh/kg，仍然略遜於鋰離子電池的120~180 Wh/kg，但是其原材料價格便宜甚多：碳酸鈉（sodium carbonate）每噸就300美元上下，而碳酸鋰（lithium carbonate）2月價格略低於50萬美元。二者價格有上百倍的差距。鈉離子電池還有其它的功能性優點：可以在較低的溫度工作，也沒有過放電（overdischarge）的問題（鋰電池電力完全用完時負極可能受損）；鈉離子電池的導電率也較高，所以比功率、充電速度也較高。另外，鈉離子電池在短路時升溫較鋰離子電池慢，相對較安全。鋰離子電池的負極（anode）通常是石墨（graphite），正極（cathode）常用鈷酸鋰（lithium cobalt oxide）；鈉離子電池要複雜得多。負極因鈉離子較大，沒辦法嵌入石墨中，必須用硬碳（hard carbon），而硬碳價格很高，一噸在十數萬美金之譜，這降低了鈉原材料的成本優勢；而正極材料亦較鈷酸鋰要複雜得多。即便有這些工程的挑戰，預計今年（2023年）鈉離子電池會進入量產，而鋰離子電池下半年可能會產能過剩。電動車產業從鋰離子電池邁向鈉／鋰離子混合電池的過程正在發生之中。在更長遠的未來，氫燃料電池（hydrogen fuel battery）—如果可以解決工程問題的話—是更理想的電池產品：原料氫和氧都沒有儲藏量的問題，而使用後的產物是水，也無環境污染和回收的問題。因為有這些可能的技術急轉彎的新產品，以鋰離子電池當成戰略槓桿物資的機率並不高。毋怪乎有些大的傳統汽車廠能氣定神間的在一旁靜觀，沒有加入鋰離子電池的競爭。目前只是初發韌期，所以電動車電池目前還沒有統一規格，一切有待觀察。延伸報導電動車電池（一）：材料演變與應用型態 

我們可以將參與角逐電動車的業者區分為中系大廠、傳統車廠、造車新勢力、網路巨擘等四大主力，根據市場趨勢、產業格局與技術變遷，逐一探索廠商在電動車的布局與戰略。中國鬆緊不一的防疫政策，高度影響車廠生產與銷售量，歐系的福斯汽車（Volkswagen）等廠商調低2022年銷售量，很多外資車廠面臨退出中國市場的淘汰邊緣。相反的，歐洲市場對中國而言極具吸引力，關鍵在於歐洲相對完備的充電設施，而歐洲車廠專注高階市場，中國車可以彌補平價市場的空缺，估計中國電動車的歐洲市佔率，將從2022年的5%，增加到2023年的8%與2025年的15%。如同前述，2022年中國電動車市場大約600萬輛，而美中貿易大戰與「去中化」，讓中國車廠努力往上游整合，也往外突圍。不久前比亞迪宣稱，要在印度搶下4成市佔率，但「排中」氛圍對比亞迪不利。目前比亞迪在印度已經有兩條電動車生產線，但產量仍小，僅年產1萬輛。德國租車公司向比亞迪購買10萬輛，背後不會只是成本優勢，極可能是營運模式的突破。一旦中國有計畫地維持誘人的地位，所有的上游晶片廠，都會調校出適合中國規格的晶片，而比亞迪也將自行開發智慧駕駛晶片。不僅如此，中國的車廠積極建立一條龍的產銷體系，鑑於海運機制失衡，中國車廠比亞迪、上汽甚至正在建構自己的船隊。除比亞迪之外，其餘車廠，如蔚來汽車，都是賣愈多虧愈大。但中國業者為何不退，關鍵在於手機飽和、智慧汽車是智慧應用的關鍵環節。最重要的是，中國將以電動車為突破西方封鎖的突破口。小米將在2024年開始量產電動車，雷軍說電動車是接續手機的核心事業，更是智慧應用的關鍵平台，儘管汽車產業高手如雲，但小米不會錯過這個風雲際會的新商機。中國市場是電動車產業溫床2022年前三季，中國汽車出口220萬輛，電動車扮演主力，貢獻率達29%。已經具備經濟規模，且能維持獲利模式的比亞迪，在IGBT領域積極布局，在SiC半導體上，比亞迪半導體在中國19%的市佔率也僅次於英飛凌（Infineon )。中國車廠價格優勢十分明顯，主要原因是中國的電池優勢、產品多元選擇，而政府補貼則是另一大優勢。內需市場提供很大的助力，估計中國汽車市場在2021~2023年間電動車滲透率是15%、27%、35%。而短里程（250km內）的微型電動車更是中國的強項，多元並舉、高度的市場滲透力，是中國未來在電動車市場上最大的競爭力。對中國汽車業者而言，到底是賣汽車，還是賣服務呢？未來購買汽車的人是駕駛、副駕駛，還是享受汽車空間與應用服務的乘客呢？一旦汽車產業不再賣產品，而是賣服務時，海外市場的經營將會是一大挑戰。

電池是將電能或其他能量先轉化成化學能用以儲存能量，使用時再將所儲存化學能轉化成電能的電化學（electrochemistry）機構。電池的主要結構有3個部分：負極（anode）、正極（cathode）以及電解液（electrolyte）。電解液的功能是分隔負極與正極，並讓帶有電荷的電子和離子於負極與正極之間穿梭流動。電池自問世至今已超過160年，其樣態歷經過4種主要的材料：鉛酸（lead acid）、鎳氫（Nickel Metal Hydride；NiMH）、斑馬（ZEBRA，Zero Emission Battery Research Activity；NaNiCl2，主要成分是鈉、鎳、氯）以及鋰離子（lithium ion）電池。鉛酸電池現在還在服役，就是常見的汽車用以點火啟動電池。但是我們要談的電動車電池（Electric Vehicle Battery；EVB）是牽引（traction）用的，基本上是輸出力、驅動馬達、拉動電動車，與點火用電池的結構和設計略有不同。鋰離子電池的大量應用則自然是從手機的行動應用開始，主要考量當然是其輕盈可攜，之後這個好處就自然的被引入電動車電池的應用。從這電池系列的演化軌跡，我們發現了一個有趣的趨勢。如果把各種電池主要的金屬材料的原子序標出的話，依序是82、28、11、3。這代表整個產業對電池金屬材料的演化是一心一意朝向輕盈的方向邁進。事實上，鋰已經是最輕的金屬，比它輕的元素只有氫和氦，全是氣體，也不是金屬，無法當成電極來導電。一個完整的電動車電池由幾千個電池單元（cell）組成。先是由3、4百個電池單元串聯和並聯的方式組成1個電池模組（module），十幾個模組再組成1個電池組（pack）。以Tesla Model 3為例，其電池組就由7、8,000個單元組成。每個模組中有冷卻機制（cooling mechanism），並且用電池管理系統（Battery Management System；BMS）監控電池的健康狀況（State Of Health；SOH）：包括溫度和電壓等，以維持電池在安全的參數區間內工作，並監控充電狀況（State Of Charge；SOC）。一旦電池的溫、壓異常，電池上的保險絲會熔斷，以維護系統安全。通常電壓異常和保險絲熔斷是電池需要更換的2個主要原因。評估電動車電池對應用的妥適性時，有6個重要的指標：比能量（specific energy）、比功率（specific power）、生命週期（life span）、性能（performance）、安全性（safety）與成本（cost）。這裡的比能量指的是每公斤電池能儲存多少的能量；比功率是電池在每單位時間內能輸出多少能量。前者牽涉到電動車能走多遠，而後者則關於電動車能跑多快。生命週期指電池能充放電的次數，佐以電動車平均使用頻率，也可以粗估電池使用年限。安全性的考慮主要是在高熱、升溫的環境下，或者電池遭撞擊、刺穿的狀況下，鋰離子電池容易燃燒、爆炸。性能的考量較多樣，包括充電速度、低溫使用等特性。成本毋庸說明，目前鋰離子電池在量產日增的條件下，價格快速下降。但是未來勢必面對臨鋰礦逐漸枯竭的狀況，成本進一步繼續下降面臨挑戰。比能量是電動車能上路的基本考量，這決定一定重量的電池能讓電動車行走多遠？這是每一部能上路的電動車都要掛心的事，反過來這又決定1部電動車需要攜帶多少重量的電池？如果電池重量本身佔整部電動車重量的比例過高，能搭載的重量就很受限，畢竟電池的能量很大一部分是用來攜帶電池本身的重量。目前鋰離子電池的比能量約在120~180 Wh/kg之間，這是所有型態電池目前所能達到最好的數值。這6個因素在不同應用時需要針對應用均衡的考慮。目前對電動車電池應用工程實務的做法是稍微妥協比能量和比功率（因為稍有餘裕），以換取較快的充電速度、較長的生命週期以及較高的安全性。將鋰離子電池應用於電動車上的表現如何呢？目前進展狀況是，以Tesla Model 3為例，一部1.5噸的電動車攜帶400kg的電池大約可行駛400公里以上，30分鐘內可以充滿80%以上的電能，但是電池重量大約佔電動車總重量的3分之1！而上述的車行距離、電池重量、充電速度等資料，只能說是堪稱勉強滿足需求。鋰已經是原子序最小的金屬，輕無可輕。因此如何改進電池中的其他材料，譬如電極材料、電解液、催化劑等成分，以及電池的結構和控制等因素，以提高電池儲存電力、電化學能轉換效率，是目前電池研發重點。