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十年後大賣 3 億台!5 大重點帶你看懂電動車的現在與未來

12月 2018年28
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(圖片來源:shutterstock)

 

電動車產業 - 拯救空汽汙染問題的未來希望

從 Tesla 的第一台電動車 Tesla Roadster 於 2008 年面世之今

已經過了整整 10 年的時間

其間 Tesla 所生產的 Model S、Model X 等系列電動車

持續驚艷著世人的目光

也讓人們重新開始關注與了解電動車

 

電動車不僅有著酷炫的外型及豐富的功能

還有行駛時不排放廢氣的特點

也讓其在現今越來越重視環保議題的社會中鶴立雞群

成為極具未來發展潛力的產業

那究竟什麼是電動車?

它又會如何改變我們的生活?

而電動車面臨的困境又是什麼

今天將獻給您電動車最完整的介紹!

 

以下將分成 5 大重點來介紹電動車產業:

✔ 什麼是電動車? - 電動車的原理、種類一併介紹給你知道!

✔ 電動車供應鏈 - 車用電池,主宰了整個產業供應鏈!

✔ 產業現況 - 中、美、歐為主要市場,而 BEV 是未來發展趨勢!

✔ 電動汽車 VS. 傳統汽車 - 電動汽車優缺點大解析!

✔ 未來發展 - 各國繼續禁售燃油車,未來將是電動車的天下!

 

讓我們繼續看下去…

 

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以下正文繼續…

 

什麼是電動車? - 電動車的原理、種類一併介紹給你知道!

原理

在了解電動車產業之前

我們必須先了解什麼是電動車

電動車泛指以電池為儲能及動力來源

並使用電動馬達推動而行駛的載具

包含電動汽車、電動火車、電動機車等

這邊我們主要針對電動汽車來做討論

 

電池

目前的電動汽車所使用的電池

大多為鋰離子電池居多

原因在於鋰離子電池擁有

「能量重量比高」、「幾乎沒有記憶效應」、「充電速度稍快」這三大優勢

能量重要比代表在提供相同的電力下

鋰離子電池的重量會比其他電池更加輕盈

這對汽車來說是相當重要的一點

而相當微量的記憶效應

也表示鋰離子的電池容量不會隨著充電次數而下降

最後,在充電速度的部分

鋰離子電池的充電速度稍微快過一般電池

因此也比其他電池更為實用

因此使廠需求量也截截攀升

 

種類

電動車的種類繁多

而根據供給電力的方式差異

我們可以將電動汽車在細分成 3 種

分別是

純電動車(BEV)、混合動力車(HEV)、插電式混合動力車(PHEV)

這 3 種是較為常見的電動汽車類型

以下將為大家一一介紹

 

純電動車,英文為 Battery Electric Vehicle,常簡寫為 BEV

大家口中的電動車指的就是 BEV

是較為狹義的電動車,純粹靠著電池驅動來行使

電池的電量從外部的電源提供

在這 3 種類型中擁有最大的電池容積

Tesla 其下的系列車款就是屬於這一個類型

 

混合電動車,英文是 Hybrid electric vehicle,常簡稱為 HEV

使用兩種或以上能量來源驅動的車輛

常見的 HEV 通常有燃油跟電池兩種能量來源

因此驅動系統包含內燃機(引擎)、電動馬達等

可以將其視為一般汽車與純電動車的混合版

在低速時電動馬達可以輔助引擎驅動

進而彌補引擎在低速時效率不佳的缺點

HEV 的電池容積在 3 者中最小

車內的電池可以靠數種方式進行充電

主要靠著內建的發電系統以及行駛時所回收的能源來進行充電

因此並無外接插頭

常見車款有:豐田 Prius (Toyota)、本田洞察者(Honda)

 

插電式混合電力車

英文是 Plug-in hybrid electric vehicle,常簡稱為 PHEV

看名字就知道它也是混合電動車的一種

PHEV 特點是在短距離移動時,使用馬達驅動

而長距離時多以引擎帶動行駛

而且 PHEV 馬達運轉的模式更有效率,也更為省油

PHEV 與上述的 HEV 有所不同的是

PHEV 除了可以靠內建的系統充電外

還可以藉由外部電源來替電池充電的

因此 PHEV 是有外接插頭的,電池容積也比 HEV 還大

算是界於 BEV 以及 HEV 之間的種類

常見車款有:
BDY Qin (比亞迪)、Chevrolet Volt (Chevrolet)、BMW i8 (BMW)

 

在國外的許多的統計數字中

由於 HEV 種類繁多

且主要還是以內燃機為主,電動馬達為輔

所以在統計時大多只統計 BEV 及 PHEV

因此以下文章的統計數字,只包含 BEV 與 PHEV

並沒有將 HEV 計算在內

 

電動車供應鏈 - 車用電池,主宰了整個產業供應鏈!

上游:提供電池、車身、馬達的材料

電動車的上游產品以材料為主

包含鋰離子電池材料、馬達材料、車體材料等

其中最重要的自然是鋰離子電池材料

包含了正極材料、負極材料、隔離膜電解液

其中正負極材料又更為關鍵

正極多為鈷系、錳系、三元系等材料

負極材料則是人造石墨、銅箔金屬化合物等

不同的車廠會使用不同的材料

而材料的開發需要大量的專利技術及資本投入

因此台灣廠商背後大多有集團來提供資源

而製造鋰離子電池所需要的原料,包含鋰、鈷等

也因為電動車的快速成長,價格開始飛躍式的高漲

 

中游:製造電池、馬達等零組件,並整合成模組

電動車供應鏈的中游廠商在收到上游廠的材料後

會將電池、馬達、車身等零組件製造出來

並將不同的零組件整合

成為一特定功能的模組

例如:電力模組中

可能就包含了鋰離子電池及其他輔助功能的零組件

除此之外還有動力模組、充電模組等等

中游廠商在電池製造中扮演了極為重要的腳色

目前全球鋰電池市場中,松下電器(Panasonic)以 40% 的市佔率高居第一

 

下游:終端產品 – 電動車,電動機車,電動自行車等

獲得這些不同功能的系統元件後

下游製造商將不同的系統

依照不同的需求做組裝

再加上外部的車身元件後

便能製造出一台電動汽車

而根據不同的系統與車身

還能夠製造電動機車、電動自行車等等

最知名的品牌包含:特斯拉(Tesla)、豐田(Toyota)

 

 

產業現況 - 中、美、歐為主要市場,而 BEV 是未來發展趨勢

電動汽車的銷售地點

目前以中、美、歐為主

從電動汽車保留量

全球目前約有 300 萬輛的電動汽車上路(BEV + PHEV)

而中國就佔了 123 萬輛

佔了全世界將近 38% 的佔比

緊追在後的則是美國以及歐洲

從圖中我們可以看到電動汽車的需求成長相當快速

除了中國之外,其他地區的車輛數也在快速增加中

可以看得出電動車是未來的大趨勢

 

上述是用地區來看電動汽車的現有數量

如果以種類來看的話

我們可以發現 BEV 的成長較為快速

數量也比 PHEV 還要多

可以看出 BEV 是未來發展的主要趨勢

 

我們再用逐年銷售量進行比較

趨勢便一目了然

在 2017 年全球一共賣出了 113 萬輛的電動汽車

比起 2016 年的 74 萬輛

足足成長了 52%

 

而不只是銷售數量的提升

電動汽車的款式也在蓬勃的發展中

逐年開發的款式越來越多

也代表市場的需求越來越大

才需要不斷開發新車種來滿足消費者

 

如果從電動車佔總車輛銷售比重來看的話

電動汽車目前僅僅佔了全球汽車銷量的 1.3% 左右

說實在還是一個極小量

不過在對環境議題的重視以及各國政府的補貼政策下

市場對於未來的電動車市場還是一片看好

 

根據 Bloomberg 的預測顯示

全球電動汽車的年銷量

到 2025 年將會提升至 1100 萬輛

甚至到了 2030 年會達到 3000 萬輛的成績

直到 2040 年,

電動汽車的銷量會佔據全球汽車銷量的 55%!

如此大膽的預測在 22 年後

銷量佔比會從 1.3% 暴衝到 55%

足以顯示市場對於電動汽車的看好程度

而另一權威組織國際能源署(IEA)也在報告中提出相似的看法

其認為在以 EV30@30 為目標的前提下

2030 年電動汽車的數量將達到 3 億輛以上!

 

EV30@30 指的是要在 2030 年達成電動汽車佔全球所有汽車數量的 30% 

圖中也可以看到 IEA 預測 BEV 的車種將會成長的更加快速

 

接著

我們再來看電動車在各個國家的銷量佔比

也就是電動汽車佔了該國的汽車市場多少比例

這是一項有趣的數字

從圖中可以看出排名第一的國家

是位於歐洲北部的挪威,而且比例高達 39%

也就是說電動汽車在挪威的總汽車銷量裡佔了 39% 之多

幾乎是每買 5 台汽車就有 2 輛是電動汽車

其中賣得最好的是福斯的 Golf

所有 Golf 電動車款在去年共賣出 12164 輛!

為什麼在挪威有這麼多人買電動車?

其原因主要是挪威政府的購車補貼

在挪威購買傳統燃油汽車所要付出的稅相當的高

即便在高稅收的歐洲各國中都是名列前茅的

而購買電動汽車卻能得到政府的高額免稅優惠

再加上充電的費用也低於加油的費用

才會造就如此高的電動車銷量佔比

 

反觀買了全球最多的電動汽車的中國

其電動車僅僅只佔了全國汽車銷售的 2.1%

可見中國汽車購買數量之驚人

根據統計

2017 年全球的汽車總銷量約為 968 萬輛

而中國就佔了其中的 291 萬輛

比例高達 30%!

這數字甚至超過整個美洲及歐洲

 

BEV & PHEV 銷量比較

看完電動汽車大致上的銷售狀況

我們再來針對不同種類的電動汽車進行細分

我們來看 BEV 以及 PHEV 的銷售情況

複習一下

BEV 是純電動汽車,車內不含引擎,完全由電動馬達驅動

PHEV 是插電型混合動力車,車內有馬達及引擎

不同速度下會以不同的方式驅動,來達到最有效率的能源使用

 

我們先來看這兩種類型的電動汽車在全球的銷量

從圖中可以看的出來

兩者的銷售都在近 5 年內快速的成長

而 BEV 的銷量佔比成長的更加快速

顯示出市場對於純電動車的熱愛

因 BEV 在行駛的過程中完全不會排放廢氣

近期出產的 BEV 也極具外型與科技感

因此深受消費者喜愛

其面也也圖表顯示, BEV 會是未來更受歡迎的類型

當然這個數字在各國是不盡相同的

像是在中國及美國, BEV 的銷量確實比 PHEV 還高

然而在荷蘭及芬蘭等國家卻是相反的情形

 

補充個小知識

全球那麼多的電動汽車公司

究竟是哪一家賣的最好呢?

答案不讓人意外

只看 2018 年的前三季,無論是在 BEV 還是 PHEV 的部分

都是由電動汽車知名大廠 Tesla(特斯拉) 位居第一

而後分別是 BAIC(北京汽車) 以及 BYD(比亞迪) 這兩間中國大廠緊隨其後

相同產業公司之間的競爭

也能給消費者帶來更好的電動汽車產品

 

電動汽車 VS. 傳統汽車 - 電動汽車優缺點大解析

接下來我們來比較電動汽車與傳統汽車

從電動汽車的角度出發

來看其與傳統汽車相比,有哪些優點 & 缺點!

 

優點:

廢氣排放低

由於能源來源完全由電池提供

因此擁有廢氣排放量比一般汽車還低

如果是純電動車則沒有廢氣排放的問題

能夠減緩目前的空氣汙染問題

節省能源

另外在剎車後的靜止狀態下是不耗電的

不像一般汽車需要怠速以免引擎熄火

相對的就節省了能源消耗

噪音汙染低

由於電動汽車是由電動馬達驅動而非引擎

因此沒有引擎運轉時的巨大噪音

行駛的過程中較為安靜

充電費用便宜

電動車只需要充電

而電力的費用相較於汽油又更加低廉

若是 Tesla 的車主,能夠使用超級充電站免費充電

那就省下了一大筆開銷

例如:

以 BMW 540 為例,一公升汽油大約可以跑 12 公里,以 95 油價 29 來算,一公里大約需要 NT$2.42 元。

特斯拉一度電可以跑 5 公里,以夏季用電一度電 1.8 塊來算,一公里只需要 0.36 元

另外政府為了鼓勵消費者購買電動車

還額外給予了許多的免稅優惠

這變相的降低了買電動車的費用

 

缺點:

這邊所提到缺點,大部分也是電動車還沒有普及的原因

以及之後需要解決的困境

技術層面

在電動車的發展路上

電池是最為關鍵的因素

而目前電動車的電池雖以比其之前改善相當多

但還是有最大的兩個缺點: 壽命不足 以及 充電過慢

原先還有電池續航力不足的這項缺點

不過在 Tesla 目前的車款,續航距離以及與傳統汽車以逐漸接近

因此這邊就不討論了

 

壽命不足

電動汽車常用的鋰離子電池

具有幾乎沒有記憶效應的優點

代表鋰離子電池的電力容量

並不容易隨著使用次數增加而大幅減少

這也意味著鋰離子電池比其他電池更加耐用

 

不過這也僅限於電池之間互相比較而已

跟傳統汽車相比,還是有一段差距

鋰離子電池還是會隨著時間與使用而逐漸衰退

業者普遍認為使用年限約為 10 年

而傳統汽車只要不遭受到破壞且定期保養

可以使用的時間是超過這個期限的

 

這張圖是截取特斯拉用戶的真實記錄

這份資料紀錄了許多關於里程數、電池狀況、每日行駛距離等等數據

這邊我們將 里程數 及 電池剩餘容量 單獨拿出來看

橫軸是累積里程數(公里)

縱軸是電池剩餘容量(百分比,相對於電池原始容量)

這邊的「電池剩餘容量」指的是該電池充滿電後的電量有多少

這個容量會隨著充電次數及使用頻率而衰退

就像手機電池,在剛買時的 100% 跟使用兩年後的 100%

實際使用起來能維持的時間肯定是不一樣的

因此這張圖可以視為簡單的電池衰退速度

由於資料相當多,因此我們取迴歸線來判讀數據

從圖上可以看到,累積里程數達到 10 萬公里以上的電動汽車

電池剩餘量依舊還有約 93% 左右

因此可以說衰退的速度是相當緩慢的

 

以中國的汽車引導報廢法條來看

法條規定 9 人座以下的私家車在行駛達 60 萬公里後

就需要進行引導報廢

而照 Tesla 電池的衰退速度,在 60 萬公里時大約還有一半的剩餘容量

更何況大部分將汽車當作通勤使用的車主,一年可能還開不到 2 萬公里

因此以一般人使用習慣來說

電動汽車的電池率退速度是在可以解受的範圍內

 

充電過慢

雖然電動車的充電速度一直在提升

以特斯拉超級充電站為例

約莫 30 ~ 40 分鐘就能夠充電到 90% 左右

比起過往有很大的提升

但若是使用一般充電站充電

則需要 4 ~ 5個小時

如果自家停車場沒有充電站

那將會是一段相當長的時間

比起傳統汽車加個油不過 3 ~ 5分鐘

即便使用超級充電站充電

還是要花費將近十倍的時間

 

充電站過度集中

部分消費者堅持購買傳統汽車

有很大的原因在於電動汽車帶來的里程焦慮感

而這很大一部分的原因是充電站數量的不足

簡單來說

當駕駛傳統汽車的消費者,發現車開一開沒有油的時候

他可以很輕易的找到附近的加油站加油

反觀駕駛電動汽車的消費者發現汽車沒電時

他想要找一個充電站並不是一件容易的事

 

全球目前有 300 多萬輛的電動汽車

而全球的充電站(包含私人充電站)的數量為 352 萬站

其中以私人及工作區域充電站為主

計算下來,平均一輛電動汽車可以分到超過一座的充電站

 

而我們看回來台灣

根據 Tesla 官方網站資料顯示

全台灣只有 8 座超級充電站以及 2 座目的地充電站

分布在台北、台中、新竹、苗栗、台南、高雄等城市

除了特斯拉的充電站之外

全台小型的充電站全台灣約有 742 站

而台灣在 2017 年底前登記掛牌的電動車一共是 485 輛

因此以台灣目前的電動汽車數量來說,充電站在數量上是足夠的

但問題在於這些充電站過度集中

根據統計

擁有最多充電站的前五名城市

分別是臺中市、臺北市、新北市、台南市以及桃園市

這 5 座城市就佔了大約 96% 的充電站

等於其他城市幾乎沒有小型的充電站

還有超過 10% 的小型充電站需要事先聲請

或是只專屬於 Tesla 車款使用

因此駕駛在出門前就要規劃好路線

在行駛距離的拿捏上也要更謹慎

這無疑給駕駛者施加壓力

在台灣這個面積不大的地方可能還不致於太明顯

但在其他面積寬廣的地區就可能是個嚴重的問題了

 

價格昂貴

價格的部分分成兩部分:購車維修

購車價格的部分是一個較為主觀的問題

畢竟電動汽車在每個消費者的心目中價值不同

客觀的數據來看

電動車的價格就是比傳統汽車更昂貴

舉例來說:

Tesla Model S 車款,最低階的配備都得要價 300 萬台幣以上

這不是一般消費者會考慮的價位

當然 Tesla Model S 的配備與規格比一般傳統汽車要好

而且很顯然這個價格的目標客群就是經濟能力有一定水準的人

不過也造成目前電動汽車的普及度較低

 

而昂貴的原因

主要是因為電動汽車中的電池

需要相當高的製造及研發成本

想要攤提掉成本,汽車售價自然會提高

好消息是,目前電池的價格隨著使用容量的提升

電池價格正在逐漸降低

原因可能是技術進步以及規模經濟攤平了成本

因此專家們普遍認為電動車價格會日漸下降

 

維修的部分

其實電動車在維修的機率上是比較低的

因為電動馬達驅動,沒有內燃機驅動燃燒時的熱

因此車內零件不容易耗損

相較於傳統汽車,更換零件的機率較低

但若是真的損壞了零件

或是撞壞了底盤或車身部分

由於零件都是來自原廠,不像傳統汽車可以挑選副廠零件

因此費用會相對較高

若是電池損壞,那更換的費用更是一筆高昂的費用

不過若以上說的零件都完好無損

維修保養的費用就不致於過高

具不計名車主透漏,他開了超過 10 萬公里只換過輪胎!

 

環境汙染

疑?不是說電動車不會對環境造成汙染嗎?

這點是大家最容易忽略的地方

純電動車雖然在行駛時不會排廢廢棄

在環境可以說是零汙染

但其實只是將汙染的行為

行駛間移轉到製造過程間罷了

鋰礦是鋰離子電池製造時不可或缺的原料

然而鋰礦的挖掘與提取的過程中,會消耗大量電力及對環境的汙染

例如:

在南美洲,有著全球超過一半的鋰礦藏量

然而在提取的過程中,需要大量的水

當地原本水資源就匱乏

因此原有的畜牧業者不得不從其他地方取得水源

而提取礦物的過程,也會有許多有毒化學品汙染水源及土地

另外

提取礦物所需的電力及充電站的電力來源

如果是來自火力發電或相似的方法

一樣會對環境造成汙染

雖然整體來說是相對傳統汽車還少

不過也不能說是完全零汙染

 

未來發展 - 各國繼續禁售燃油車,未來將是電動車的天下!

禁售燃油車時程 - 歐美各國預計於 2040 年前全面禁止燃油車出售

雖然上面列了不少的缺點

不過電動車的出現確確實實的對減少污染有著明顯的幫助

因此隨著環保意識的抬頭以及電動車技術的提升

各國也開始明定淘汰舊有內燃機汽車的時程

從圖中可以看出

大多數國家預計在 2040 年之後要全面淘汰傳統汽車

且大多數為歐洲地區國家

顯示出該地區政府對於環保議題的重視

而有部分國家更是當中的領頭羊

包含丹麥、德國、英國、法國等

已經開始禁止未達排放標準的燃油車,在指定城市及區域行駛

 

中國 - 用「雙積分制」政策領導電動車市場

如果有去過中國的朋友就會發現

一線城市內充斥著大量的電動自行車

而幾乎看不見傳統機車的蹤影

中國已經在 2018 年

就開始實施部分燃油汽車禁售的政策

再加上即將在 2019 年生效的「雙積分制」

預計也將持續推動中國電動汽車的買氣

所謂「雙積分制」,簡單來說

就是規定中國車廠必須出售一定比例的電動環保車

雙積分各別是「油耗積分」「新能源積分」

若車廠出售耗油汽車,則「油耗積分」會下降

而車廠出售新能源汽車,則「新能源積分」會上升

車廠每年正負積分必須抵銷歸零,如果積分沒辦法歸零就不能販售新車

中國政府預估新能源車產量可在 2020 年達到 200 萬輛,銷售占比更會在 2025 年達到總汽車市場的 20%

 

台灣 - 跟上歐美禁售腳步,力求企業轉型

而在台灣

政府也設立了一連串的目標

包含 2030 年公務車全面電動化

2035 年禁售燃油機車、2040 年禁售燃油汽車

對於環保的努力也是不遺餘力

政府希望在減少污染的同時

也能夠同步促進國內的企業轉型

而台灣在電動車的購買上雖然還不多

不過成長也相當快速

以 純電動車(BEV)來說

台灣在 105 年底的登記數量為 90 輛

而到了 106 年底就暴增到了 485 輛

成長了 4 倍多

因此可以看出台灣也在持續追上各國的腳步

朝著減少污染的目標邁進

 

技術提升 - 降低電池成本及完善產業互補產品

想要將電動車普及化,價格的部分將會是關鍵因素

而價格與成本有關,電動車的成本大多來自於電池

因此如何壓低電池成本將會是未來最重要的議題

 

而根據研究指出

未來電池的成本將會逐漸下降

連帶著電池佔整台車的成本比例也會下降

因此有部分學者看好未來電動車的售價將低於傳統汽車

再搭配購車優惠免稅優惠

加上充電站的普及還有互補產品的開發

未來電動車產業將會更加完善且親民

 

重點結論:

1.以中、美、歐為主要市場,其中中國佔比將近 40%

2.銷量年成長率高達 57%,其中以 BEV 為主要趨勢

3.電池佔電動汽車 30 ~ 50% 的成本,壓低成本是未來關鍵

4.各國將逐步禁售燃油車,擴大電動汽車的需求量

 

免責聲明:

此為產業分析文,並非投資進出建議!

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