隨著全球肺炎疫苗逐漸普及與經濟回溫,預估全球2021年汽車銷量回升至8,693.8 萬輛,YoY+11.50%。全球電動車銷量相較整體車市快速增長,YoY+89.48%。 2021年電動車占比突破10%,其中混和動力車持續扮演銷售主力,占電動車銷量 42.3%。純電動車占39.9%。
根據IEK預估,2019年~2030年於汽車行業中,電動車為成長最快速的區塊 預估2030年全球電動車產量2,358萬輛,較2019年成長10.7倍。與電動車相關的功率轉換器依產品別成長6~12倍。
化合物半導體(SiC、GaN等)功率元件將成為關鍵角色
主要應用在電動車功率轉換控制器(逆變器、 直流轉換器、車載充電器與直流快速充電樁)
電動車驅動馬達、驅控器需求量預估
電動車驅動馬達、驅控器需求量預估因各式電動車輛市場需求持續成長,預估2025年全球驅動馬達需求量2,502萬個。 而因一個整合型驅控器可控制1~2個驅動馬達,驅控器需求數量少於驅動馬達。預估2025年全球驅控器需求量1,682萬個
電動車將帶動功率離散元件需求提升
汽車電動化發展程度愈高時,所使用的功率離散元件、尤其是IGBT的比重也愈高。 純電動車所需的IGBT驅動功率及電壓較高 (純電動車所需電壓高達650~900V,輕 混合動力車僅150V)。而輕度混合動力車款中,功率離散元件主要應用在啓動、發 電、Level 2(含)以下自駕相關安全等功能,佔單台車半導體總產值約17%。純電動 車因對於AC/DC整流器、DC/DC轉換器、DC/AC逆變器、BMS (電池管理系統)等 需求量增加,因此,功率離散元件佔整車半導體總產值比重達31%
鋰電池效率不佳,未來可能發展固態電池
車用鋰離子電池組成電池組,因週邊零組件多,成組效率不佳
固態電池成組效率達70~80%,有助提升電池組能量密度
雖現行車用鋰離子電池能量密度不斷優化,然從電池芯(cell)、模組(module)、一路 組裝到電池組(pack),因線束、包材、冷卻系統等週邊零組件繁多,佔據電池組的 體積與重量,致電池組層級的成組效率不佳,能量密度遠低於電池芯層級。
固態電池依電解質材料分為三類,氧化物(oxide)固態電池安全穩定,硫化物 (sulfide)固態電池性能優異,聚合物(polymer)固態電池製程難度低,惟三類各具商品化課題待克服
結論
2021年因遞延性消費需求浮現,汽車銷量回升;但因汽車晶片供給不足,預估汽車銷售量YoY+11.50%;2022年以後整體汽車銷售量將呈緩步增長。而電動車受惠 於碳排目標、政府政策推動,預估將呈現快速增長態勢
電池為整車成本最高者,目前電池 主要由全球前三大電池廠商所佔據,而現行純電動車電池成組效率不佳,相關廠 商朝固態電池發展。電機有國際大廠積極組合最佳化技術,驅動馬達、驅控器需 求持續增長。電控中寬能隙功率元件崛起。 由於汽車價值逐漸由硬體性能轉移至軟體、服務與資料等層面,車廠開始尋求有 效控管汽車硬體成本的生產方式。基於硬體成本控管與模組化需求,傳統車廠相 繼開發電動車專用模組化平台,以因應日後大量生產電動車之需求。而BOSCH、 Magna等Tier 1廠具底盤、動力系統等模組化產品線,可彈性整合為EV平台,助車 廠研發製造電動車款