鋰電池產業-IEK
我國鋰電池關鍵材料發展現況與供需分析
一、鋰電池產業結構分析
自1997 年興能高科技(SYNergy)在新竹科學工業園區創立,成為我國第一家鋰電池
廠商迄今,台灣鋰二次電池產業發展歷程屆滿十年,產業結構如圖一所示。若以製程分
析,中下游組裝產業的發展明顯優於中游製造及上游材料。
(一) 上游材料產業
我國鋰二次電池關鍵材料廠商包括投入正極材料量產的鋰科科技、長園科技、康普
材料、鐵研科技、尚志精密化學等,以及生產負極材料的中鋼碳素化學、生產隔離膜的
高銀化學、開發電解液的台塑、與生產罐體的宏全國際。相較於國際電池材料大廠,我
國上游材料廠大多屬於中小型企業,或非大型企業之主要產品,資金、人才與生產設備
等資源相對薄弱,目前產業的發展尚處於萌芽期,國內鋰電池廠商對於上述材料的品質
提昇與量產線的建立仍十分期待。
(二) 中游鋰電池產業
十年前台灣先後成立多家鋰電池製造商,由於規模小、缺乏系統廠商支持,發展至
今尚處於量產初期,全球市占率不及5%,現僅存興能高科技、能元科技、必翔電能、台
灣超能源、量威電池、動能科技等少數廠商持續在此領域發展,目前廠商多致力於磷酸
鋰鐵電池等利基市場的開發。
(三) 中下游鋰電池組裝產業
在鋰電池組裝產業方面,由於投入資金及技術門檻相對較低,故吸引台灣廠商競相
投入,早期廠商數曾高達上百家,其中多為小型加工廠;惟近年隨著電池產品售價下滑
與廠商間的激烈競爭,多數小廠不敵成本壓力而相繼淘汰出局,目前已形成大者恆大的
局面,主要業者包括新普、順達、加百裕等公司。
(四) 下游應用產業
鋰電池的應用領域極廣,普及於資訊、通訊、消費性電子、交通運輸、電動工具等
系統產品。台灣廠商在全球NB 及手機等市場佔有極大影響力,進而帶動國內鋰電池產
業發展,目前以NB 及手機為我國鋰電池主要應用產業,未來將逐步擴張至高功率的電
動手工具、電動車等利基市場。
二、主要廠商動態分析
近一年來,我國的鋰電池產業除了延續2007 年設廠擴產的熱潮外(例如:能元、威
力),也有廠商自日本、美國進行技術移轉或與國內研究機構合作研發(例如:金山、宏瀨),
也有廠商致力於投入利基產品的發展(例如:長園、尚志精密)。詳如表一所示。
表一我國鋰電池產業主要廠商動態整理
時間事件
2008 年1 月
能元科技宣佈進行產能擴充計畫,新增產能主要用於NB 用鋰電池。第一階段
將於2008 年Q1 前投產,每月新增產能近80 萬顆;第二階段擴廠藍圖業已完
成,總產能預計增加20~30%。
立凱電能宣布與台灣國家同步輻射中心(NSRRC)展開為期三年的鋰離子電池
材料研究與開發合作計畫,進一步研發新的鋰鐵電池材料。
2008 年2 月
台塑集團透過旗下的台塑生醫,投資新台幣1.71 億元入股長園科技,取得新
世代電動車與油電混合車採用的鋰鐵電池生產技術,預計台塑將與長園合資至
少3.5 億元,在台設立新廠生產,以進行鋰鐵正極材料相關產品之製造及銷售。
2008 年3 月
威力能源致力於鋰高分子電池的研發及生產,深圳廠月產能150 萬顆,下半
年將持續擴產至200 萬顆,同時亦將回台設立生產線,於宜蘭利澤設廠,計劃
導入半自動化鋰電池生產線,預計2009 年正式投產。
2008 年4 月
尚志精密化學宣布正式投產鋰電池正極材料磷酸鋰鐵(LiFePO4),並規畫第2
條生產線,預計2008 年底月產能將達600 噸。
台達電投資新台幣4.3 億元,取得以生產鋰電池為主的有量科技37.1%股權,
成為該公司最大股東。
2008 年5 月
工研院材化所宣佈與電池模組廠統振合作,成立達振能源,整合工研院技術與
統振公司的製造及行銷經驗,提供鋰電池全方位能源解決方案。
2008 年7 月
達振能源與日商東芝(Toshiba)簽約合作,共同合作生產輕型電動機車,預計
2009 年Q1 在台推出全球第1 台超電力離子電池(SCiB)電動機車。
中碳決定提前增設鋰電池負極材料第4 條生產線,2009 年10 月年產能將由
800 噸擴充至1,400 公噸,預計2012 年達到2,000 公噸。
2008 年8 月
鐵研科技宣佈該公司NB 專用鋰電池正極材料新系列材料──鋰鎳鈷,經多次
驗證結果證實,放熱分解溫度可提升至240℃,高於市主流鋰鈷舊材料
210~220℃,超越日本NB 新規範235℃,為全球鋰電池材料業首創。
2008 年9 月
鐵研科技跳票新台幣2,000 萬元,為了解決營運困境,向法院聲請重整。
平面顯示器檢測設備廠宏瀨科技獲得工研院技術移轉專利,跨入磷酸鋰鐵電池
正極材料,預計2009 年 2 月底生產設備裝置完成,3 月試俥,4 月開始量產。
2008 年10 月
能元科技於台南科學園區舉行第二座鋰電池動土典禮,新廠預計於2009 年第
四季完工投產,屆時每月總產能將提升至1,000 萬顆以上,主要供應於電動
車、電動手工具及NB 等三大市場。
2008 年11 月
BMW 採用能元科技提供電池芯及電池組的首款全電動汽車Mini E,於LA
Autoshow 中展出,每台車上搭載5000 多顆18650 鋰電池芯,壽命為一般NB
用電池的2~3 倍,一小時內即可以充飽80%的電量。
2009 年2 月
金山電池宣佈與美商Boston-Power 簽訂為期五年的協議,台灣廠將專為
Boston-Power 生產其Sonata 手提電腦電池, 相關技術及原材料則由
Boston-Power 提供,2009 年台灣廠月產能將提高一倍。
資料來源:工研院IEK (2009/03)
三、鋰電池關鍵材料市場統計
(一) 生產規模分析
由於鋰電池材料產業屬高技術密集產業,國內關鍵材料廠商的量產技術能力與產品
品質仍有待提升,目前我國鋰電池關鍵材料供應體系尚未健全,生產規模相對於日韓國
際大廠可說是微乎其微,全球市占率僅約1%左右。
2008 年我國鋰電池材料生產規模相較於2007 年成長23%,達到新台幣10.2 億元。
其中,正極材料、負極材料及罐體為台灣鋰電池材料廠商的主力產品,所佔比重各約
58%、22%及13%。展望未來,預期在應用需求日益擴大及國內廠商採用率逐漸提升下,
我國鋰電池材料市場將呈現持續成長趨勢,預估至2011 年我國鋰電池材料生產規模可望
達到新台幣13.1 億元,2008~2011 年平均複合成長率約8.7%。
(二) 需求規模分析
回顧2008 年我國鋰電池產業的發展,一方面得利於NB 的需求持續成長;另一方面
則得利於日、韓鋰電池大廠生產線意外所出現的轉單現象,使得我國鋰電池材料需求規
模有增無減,較2007 年成長18%,達到新台幣66.3 億元。其中,關鍵的正、負極材料
所佔比重各約31%、23%。展望未來,由於鋰高分子電池市場需求逐步擴大,再加上
Netbook 熱潮的帶動以及電動手工具、電動車市場的開拓,預估2011 年我國鋰電池材料
市場需求可望達到新台幣85.4 億元的規模,2008~2011 年平均複合成長率約8.8%。
四、IEK 觀點
在全球金融風暴肆虐下,鋰電池是少數能夠維持正成長的電子產業。長久以來,日
本居全球鋰電池產業領導地位,產品線與供應鏈最為完整,其之所以能擁有如此強大的
市場地位,主要就是日商在材料及量產技術大幅領先他國競爭者。正因鋰電池市場及材
料目前為日商所把持,以致其產品價格相對穩定,不易大幅降價而享有相對較高的利潤,
因此,包括韓商SDI、LG 化學及陸商BYD 等,對於鋰電池產業莫不摩拳擦掌,希望能
夠切入市場缺口。在可預見的未來,全球鋰電池產業勢必日益競爭激烈,而各國能否掌
握需求端以及材料端亦將影響到其能否在鋰電池產業勝出。
(一) 我國鋰電池產業發展的瓶頸:關鍵材料自給率偏低
目前我國鋰電池產業的發展,僅以中下游電池模組組裝為主要架構。然而,鋰電池
上游原材料佔製造成本比率達六成以上,目前國內鋰電池材料供應體系尚未健全,各電
池製造商所需的正、負材料及電解液等關鍵材料,有極大的比重仍仰賴以進口為主。如
表二所示,在鋰電池正極材料方面,目前我國廠商全球市占率不及2%,國內自主供應比
重低於三成,有七成以上仍仰賴進口;在鋰電池負極材料方面,目前我國廠商全球市占
率僅3%,國內自主供應比重約15%,85%的市場需求來自日本進口。關鍵原材料取得的
價格和供料的穩定性對廠商有很大的影響,因此,上游關鍵材料自主掌握程度也成為國
內發展鋰電池產業最迫切的需求。
(二) 我國鋰電池產業發展的契機:磷酸鋰鐵電池的興起
2000 年前後國內多家電池廠商看好鋰電池的前景,投入鋰鈷電池的生產製造行列。
惟鋰電池屬資本及技術密集產業,在國內電化學人才不足,加上生產線量產提昇的速度
不夠快,使得國內廠商的發展失去先機。近年來韓國及大陸鋰電池廠商快速崛起,更壓
縮了國內廠商的生存空間。所幸磷酸鋰鐵電池(LiFePO4)的問世,可說為國內鋰電池廠商
提供了另一個新商機。
近年來鋰鈷電池發生了多起爆裂燃燒的危安事件,廠商亦做出大規模的回收動作
(如:Sony),使得鋰鈷電池的安全問題再度受到各界的關注。磷酸鋰鐵電池具有放電功
率高、安全性高、循環壽命長、材料來源充分、成本低等優點,目前發展卡在專利歸屬
紛擾及粉末製程尚不成熟,未來一旦技術獲得突破,將有機會成為鋰二次電池的明星產
品。
目前全球磷酸鋰鐵正極材料最具代表性的廠商主要為美商Valence Technology 及
A123 Systems,此兩家業者除掌控材料的自製,亦透過轉投資等方式延伸至電池、組裝
及終端通路。至於台灣廠商包括台塑投資的長園科技、大同旗下的尚志精密、與NSRRC
合作的立凱電能、以及與ITRI 合作的宏瀨科技等公司,近年來亦相繼投入該材料領域,
主要即看好磷酸鋰鐵電池應用在電動手工具、電動自行車、油電混合車未來市場的發展
潛力。
我國鋰電池產業過去在鋰鈷電池的發展並不順遂,未來倘若能掌握磷酸鋰鐵電池興
起的契機,結合上游磷酸鋰鐵正極材料及下游電池組裝的行銷管道,或許有機會擺脫日
韓大廠及陸商的前後夾擊,覓得屬於國內鋰電池產業的一片天地。