【專欄】劍指特斯拉!比亞迪「刀片電池」成利器,將笑傲電動車市場
【專欄】劍指特斯拉!比亞迪「刀片電池」成利器,將笑傲電動車市場

今年1到5月全球電動車(含PHEV),銷售量達324萬輛,較去年同期的197萬輛,大幅成長64.4%。其中純電動車(BEV)銷售量為239萬輛,占所有乘用車的滲透率約為8.1%。插電式混合動力車(PHEV)銷售量為85萬輛,占所有乘用車的滲透率約為2.9%。純電動車加PHEV占所有乘用車的滲透率達11%。

今年全球汽車市場將面臨幾項考驗,首先是零組件仍有「長短料」的問題,尤其是俄烏戰爭,導致在這兩國生產的「汽車線束」、鋁、钯等供應斷層。加上4、5月上海「封城」,造成汽車材料供應鏈「斷鏈」,所幸5月下旬後逐漸恢復。

電動車是各國政府極力推展的產品,全球各大車廠都優先生產電動車車款,因此今年電動車市場仍然看好。

特斯拉全球最暢銷、比亞迪系列攻佔第四至八名

以車型來看,今年1-5月,全球最暢銷的電動車為特斯拉的Model Y,銷售量達21.49萬輛,排名第二的是特斯拉的Model 3,銷售量達16.53萬輛。

特斯拉Model Y
特斯拉Model Y是今年1-5月全球最暢銷的電動車。
圖/ Tesla

排名第三為中國的「五菱宏光Mini EV」,銷售量達16.25萬輛,與Model 3在伯仲之間。「五菱宏光Mini EV」是微型電動車,價格從人民幣3.28萬起跳,續航里程僅120公里到170公里,是都會「小資族」的代步車。「五菱宏光Mini EV」以低價獲得大眾的喜愛,推出迄今,銷售一路長紅。

排名第四為比亞迪「宋Plus 新能源車」(BEV加PHEV),銷售量達12.73萬輛。排名第五的為比亞迪「秦新能源車」(BEV加PHEV),銷售量達10.93萬輛。

接下來兩款電動車仍出自比亞迪,排名第六為比亞迪「漢 新能源車」(BEV加PHEV),銷售量達7.19萬輛。排名第七的為比亞迪,「唐 新能源車」(BEV加PHEV),銷售量達4.85萬輛。

排名第八的為比亞迪「海豚」純電動車,銷售量達4.82萬輛。比亞迪的電動車分成兩大系列,一是以中國朝代命名,如漢、唐、宋、元等,此系列同名之下,有BEV及PHEV不同車款。另一系列是以海洋相關命名,如驅逐艦、海豚等,此系列為純電動車。

排名第九的為理想One電動車,銷售量達4.74萬輛,這是一台增程電動車(EREV),屬PHEV中的一種。

PHEV依內燃機引擎與電動馬達的配置,可分為「並聯式」與「串聯式」兩大類型。

比亞迪
比亞迪系列車款攻佔第四至八名。
圖/ Shutterstock

最常見的PHEV為「並聯式」,車子主用動力為內燃機引擎,並配置容量不大的電池及電動引擎,可以以純電行駛,待電池電力耗盡時改由內燃機引擎行駛。

通常純電的續航里程不高,約60到80公里左右,有較長的行程就必須使用內燃機引擎。比亞迪的宋、秦、漢等PHEV都是屬此類型。

EREV為「串聯式」,主動力為電動馬達,配屬內燃機引擎的主要功能為帶動發電機,產生電,為電池充電,內燃機引擎不會帶動車子行駛。EREV配置的電池容量大與純電動車相差無幾,以理想One為例,電池容量高達40.5KWh。

PHEV的存在,主要是化解駕駛人對電動車的旅程焦慮,藉由內燃機引擎,駕駛人不必擔心電力耗盡,電動車無法行駛。隨著電動車續航里程的增加,以及充電設施日益完善,PHEV將逐漸淡出電動車市場。

排名第十的為福斯(VW) ID.4,銷售量達4.69萬輛,這是一台純電動車。

入榜前十名7款為中國品牌,反應出中國是全球最大電動車市場,因此中國品牌電動車能夠勝出。

今年前5個月,以集團統計,電動車(含PHEV),銷售量的榜首為比亞迪,銷售量達50.69萬輛。第二名為特斯拉,銷售量達40.69萬輛。排名第三為中國的上汽集團,銷售量達27.88萬輛。排名第四為德國福斯(VW)集團,銷售量達25.36萬輛。排名第五為現代起亞集團,銷售量達18.68萬輛。

整合電池、電動車生產搶市,比亞迪「刀片電池」成利器

比亞迪是一家具「傳奇色彩」的公司,創辦人王福傳,於1995年2月在深圳創立「比亞迪實業公司」,初期以生產鎳氫、鎳鎘電池為主。1996年比亞迪進入鋰離子電池生產行列,隨著手機行業在中國蓬勃發展,比亞迪也隨之快速成長。

2002年比亞迪進入電子代工行業,比亞迪從鴻海挖走不少人才,兩家公司曾因此對簿公堂。2003年比亞迪收購西安秦川汽車,將之更名為比亞迪汽車。2004年比亞迪汽車展出電動車,2005年比亞迪推出首款電動計程車比亞迪e6,及首款純電動巴士比亞迪K6。

2008年「股神」巴菲特控股的「波克夏」旗下的「中美能源」投資比亞迪買入10%股權,轟動全球,讓比亞迪的電動車聞名世界,可惜的是之後沒有「乘勝追擊」創造出亮麗的成績。

電池是電動車成本最高的零組件,電池的良莠影響電動車的安全、性能、續航力。比亞迪垂直整合電池、電動車生產,因此不論在成本、供應鏈的掌控,都較競爭者突出。尤其比亞迪是從2004年起,就介入電動車的研發、生產,對電動車的熟悉程度,領先大部分「新加入」的競爭者。

目前多數電動車廠,使用「三元鋰離子電池」,主要的原因是電池能量密度高。比亞迪的電動車採用磷酸鐵鋰(LFP)電池,電池能量密度較三元鋰離子電池低,不過穩定性、安全性佳,成本較低。

2020年3月底,比亞迪宣布推出「刀片電池」,號稱電池的空間利用率可達60%以上,大幅縮小電池體積。「刀片電池」是將磷酸鐵鋰電池芯做成了刀片般的細長形狀,長度可以根據電池包的尺寸進行定製,最長可達2公尺以上,能量密度較傳統的鋰離子電池高。

「刀片電池」的安全性高,並且可減少稀有金屬使用量,提高電動車的續航里程。

「刀片電池」成為比亞迪的利器,現在所有比亞迪電動車皆採用「刀片電池」。除了自用外,比亞迪也對外銷售「刀片電池」,豐田甚至特斯拉未來都可能成為比亞迪「刀片電池」的大客戶。

2021年全球電動車電池的總使用量達296.8 GWh (10億瓦小時),市占率第一名為中國「寧德時代」,電池用在電動車的使用量達96.7 GWh,市占率達32.6%。比亞迪2021年電池使用量達26.3 GWh,市占率為8.8%,排在LGES及Panasonic之後,居全球第四。

電池事業加持,比亞迪純電動車銷售有望超越特斯拉

今年1-5月比亞迪電動車電池使用量達19 GWh,較去年同期大幅成長210.5%,市占率達12.1%,超越Panasonic成為全球第三。依此態勢看,比亞迪的電池事業會持續成長,很有可能超過LGES,躍升為全球第二。

在電池的加持下,比亞迪的電動車銷售大幅躍升。今年上半年比亞迪電動車(含PHEV)銷售量達64.13 萬輛,較去年同期大幅成長314%,超越特斯拉在此期間56.5萬輛的銷售量。

不過若是以純電動車(BEV)來看,今年上半年比亞迪純電動車(BEV)的銷售量為32.35 萬輛,小於特斯拉的銷售量。不過依比亞迪的衝勁,純電動車銷售量超過特斯拉,將是指日可待。

比亞迪電動車主要的市場在中國大陸,外銷的數量很小。海外市場,將會是比亞迪未來「衝刺」的焦點。

對特斯拉而言,中國是它最重要的市場。2021年特斯拉在中國銷售45.73萬輛電動車,占特斯拉全球銷售量的48.9%。

比亞迪與特斯拉目前的主戰場在中國大陸,特斯拉暫居上風。比亞迪以「車海」戰術,推出多款規格不同、價位不同電動車,搶占不同層次客戶的市場。

挾電池垂直整合的優勢,以及旺盛的企圖心,比亞迪有可能很快地在純電動車的銷售量超越特斯拉。

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責任編輯:侯品如

關鍵字: #電動車 #特斯拉
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突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海
突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海

在後摩爾定律時代,台灣奈微光不僅是開發出一款新晶片,更在於證明了創新不必只沿著摩爾定律持續追求製程極限,採取橫向發展同樣能找到市場著力點,台灣奈微光正運用 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)製程,打造出全球少見、能「嗅聞」世界的感測平台,這場從臺大實驗室技術啟程的冒險,正讓臺灣半導體產業看見另一條通往未來的道路。

跨足大健康與車用,奈微光用矽光子打造感測新藍圖

台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
圖/ 數位時代

正當全球半導體產業競相投入奈米級製程競賽,追求更小、更快的晶片時,台灣奈微光卻選擇了一條截然不同的道路。「我們的核心技術就在於光子 IC 設計。」台灣奈微光董事邱俊榮說明,他們所做的是「光的晶片」,與傳統專注於電子電路的 IC 完全不同。

長久以來,市場上若要製造中長波紅外光的光源,普遍會採用化合物半導體。然而,化合物半導體不僅成本高、良率較低,且在光譜調控上存在不少挑戰,台灣奈微光則突破性地利用 CMOS製程,直接從矽基底打造出中長波紅外光光源,顛覆了以往的作法。

邱俊榮強調,這都要歸功於臺灣半導體 CMOS 製程的高度成熟與優異良率,讓台灣奈微光能在成本上取得絕對競爭力,打破中長波紅外光技術高昂的門檻。「我們是透過 CMOS的半導體製程設備,把晶片延伸到矽光子光源與矽光子感測器。」他指出,「這就是台灣奈微光最核心的差異化。」台灣奈微光的矽光子技術,也催生出最具顛覆性的應用──微量氣體的連續偵測。傳統上,偵測微量氣體多依賴大型設備,或是藉由薄膜與電化學感測器,體積龐大、造價不菲,且難以持續監測,必須等待薄膜變化才能得到數據,台灣奈微光則運用中長波紅外光,透過氣體吸收特定波長時產生的能量變化,實現即時且連續的濃度偵測。

在應用面,台灣奈微光鎖定「大健康」與「汽車」兩大領域:希望未來能將這項技術導入智慧衣等穿戴裝置,持續監控呼吸與體內氣體變化,也可應用於電動車市場,偵測鋰電池異常釋放的氣體,為車輛安全嚴格把關。

挑戰摩爾定律侷限橫向創新,打開感測市場新局

台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
圖/ 數位時代

這項突破性的感測能力,也展現出台灣奈微光對半導體產業發展脈絡的深刻洞察,傳統的半導體產業長期依循摩爾定律,追求單位面積內電晶體數量的極大化,也就是線寬持續縮小、功能不斷堆疊,屬於典型的「縱深式」發展,然而,隨著製程推進至1奈米世代,單台曝光機設備高達4億美元,資本支出急遽膨脹,物理極限與成本效益成為產業面臨的重大挑戰。

台灣奈微光選擇另闢蹊徑,他們將半導體製程的應用「橫向」擴展。邱俊榮指出,即便在傳統 IC 領域中,微米級製程線寬早已鮮少被提及,但在感測器等應用領域依然蘊藏廣大潛力,台灣奈微光正是運用這些「尚未被徹底開發」的微米級製程,結合自家的矽光子技術,開發出光源與感測器晶片,創造全新的應用價值,這意味著,臺灣半導體產業不只在奈米級製程領域具備領先地位,還能進一步將既有資產延伸至更多元的應用場景,而不必一味追逐最先進的製程節點。

「我們不是照著摩爾定律的方向往下挖掘,而是打開另一種可能,只要做一些物理上的調整,就能產生中長波的光源,還能偵測中長波紅外光,甚至在同一顆晶片上就可同時偵測到紫外光。」邱俊榮強調,這正是對半導體生命週期的延伸。他也提到,台灣奈微光的目標並非爭奪市場,而是藉由技術替換,協助既有產品升級、實現價值加值(value-add)。

不過,若要讓這項劃時代的光感測技術真正落地並普及至廣大市場,仍需面對商業化與規模量產的多重挑戰。為了推動晶片功能從單一走向多元,並提升其多波段的精確調控能力,台灣奈微光申請了經濟部產業發展署所推動的「驅動國內 IC 設計業者先進發展補助計畫」(簡稱晶創IC補助計畫),期望加速技術成熟與市場部署。

AI時代新戰局,台灣奈微光技術應用的無限可能

此計畫的核心目標,是讓單一晶片實現「多波段(multi-band)有效控制的微分辨識」。過去,台灣奈微光所開發的晶片多以單一功能為主,而透過晶創 IC 補助計畫的資源,將協助他們推進晶片功能的多元化。

這項技術的挑戰,在於如何精準控制多個光譜的發射。邱俊榮形容,以前的設計就像一次將所有光譜全部釋放,現在則能做到「要A動、BC不動」或「C動、AB不動」等更細膩的調控,要達成這種「誰要動、誰不動」的精準控制,必須增添新的光罩設計與更複雜的驅動機制,雖然這意味著更高的開發成本,但能顯著簡化後端機構,加速產品量產與推向市場的進程。

台灣奈微光預計在2026年6月前完成這項技術開發進入投片階段。儘管從投片到實際市場落地仍需時間,但他們已開始與紡織、電動車鋰電池、半導體廠房氣體偵測等產業客戶溝通布局,力求縮短市場開發週期。同時,在迎接AI的時代,數據品質與廣度更是關鍵。邱俊榮認為,台灣奈微光的矽光子感測技術,能為AI提供更精確、即時與連續的數據。透過晶片同時測量多種身體參數並實現每秒連續偵測,將提供豐富且精準的「身體密碼」數據,不僅能協助AI進行更深入的演算找出過去未能捕捉的變化規律,更將賦能AI在大健康等領域做出巨大貢獻。

目前,台灣奈微光正積極與半導體廠房氣體偵測廠商、大健康品牌客戶及跨產業夥伴合作。展望未來,台灣奈微光不僅要透過晶創IC補助計畫將晶片功能多元化,更將持續深化技術,證明台灣半導體產業不只在極限製程上領先,更能橫向開拓無限的市場潛力,為全球帶來前所未有的感測應用突破。

|企業小檔案|
● 企業名稱:台灣奈微光
● 董事長:張坤昱
● 核心技術:CMOS製程的先進矽光子光源晶片模組與感測晶片模組
● 資本額:新臺幣4.5億元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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