電動車零組件再創台灣奇蹟創新發現誌

文/秦振家

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。

本文摘自【創新發現誌】