動力電池作為電動車最關鍵的組成，其技術發展也越來越受重視，但到底甚麼是動力電池？又有哪些投資機會？看完這篇文章，你將會了解以下幾件事：
- 動力電池是什麼？氫燃料動力電池 vs 鋰動力電池
- 磷酸鋰鐵電池和三元鋰電池的區別：不同市場定價及需求
- 詳解動力電池產業鏈
- 全球動力電池芯廠商分佈概況及投資機會
隨電動車的快速發展，鋰動力電池未來 10 年 CAGR 高達 19%
隨各國持續以購買補貼、降稅等政策推動電動車發展，未來電動車普及已成必然。根據 BloombergNEF 預估，電動自用小客車出貨量在 2020-2030 年 CAGR（年複合成長率）達 29%，而因鋰動力電池是電動車的核心動力來源，故將是直接受惠的產業，預估 2020-2030 年的 CAGR 達 19% 。
Source：BloombergNEF 2019 Electric Vehicle Outlook
Source：富果研究部整理
甚麼是動力電池 ?
動力電池用於電動車，因此不但要求高能量密度、也須滿足可充放電次數多、充放電速度快、耐熱耐寒、安全性高且可以降低成本等特性。相較於動力電池，儲能型的電池在各方面所要求的屬性都較動力電池有所不同。
而目前可達到上述特徵的主流技術有氫燃料電池和鋰動力電池兩種，以下將介紹兩者的優劣。
氫燃料電池因配套設施成本過高，目前純氫燃料電池電動車並不普及
燃料電池的原理是透過氧化還原反應，將燃料（液態氫）中的化學能轉化成電能，並且排放出水，因此符合環保的要求。當燃料用盡時，就需再添加燃料以維持電力，添加燃料的過程只需約 5 分鐘，一次約可以提供 600-1000 公里的續航力，然而其最大的阻礙就是加氫站建設成本太高，且氫氣運輸及儲備成本高，因此較難普及。
鋰動力電池因能量密度持續提升且成本逐漸降低，成為動力電池的主流技術
鋰動力電池雖然充電速度慢，但因充電樁建置成本較加氫站低的多，是目前電動車電池的首選。
鋰動力電池根據正極材料的不同可分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。其中三元鋰電池因有鎳、鈷等高活性的元素，能量密度較磷酸鐵鋰電池來得高，在 2020 年裝機量中三元鋰佔整體鋰動力電池市場比重的 61%。
然三元鋰電池的缺點在於其元素活性高使電池較不穩定，有爆炸的隱憂，且三元鋰中使用的鈷、鎳等元素未來可能會面臨資源稀少、原物料價格上漲的問題。
而磷酸鐵鋰電池（以下稱 LFP）的缺點則是充放電效率低，但隨著包碳技術及納米技術的發展，目前在充放電效率上 LFP 跟三元鋰電池是沒有顯著差別的。然之前無法準確預估 LFP 電池剩餘電量的問題，也透過電源管理技術（BMS）的進步已經解決。
以上原因使各國車廠使用磷酸鐵鋰電池的意願逐漸提高，像電動車大廠 Tesla 在2021/10 月宣布之後一般車款將全面採用 LFP 電池，而中國最新動力電池裝載比例也顯示 LFP 電池裝載量較三元鋰更快速上升中。後續需要解決的電池問題是在低溫環境下的放電效率跟能量密度的提升。
富果研究團隊認為需要高能量密度（高性能）的高階車款應仍會採用三元鋰電池，平價的車款則會因 LFP 成本較低而搭載，故兩款電池所針對的市場並不相同，並不會完全互相取代。然而平價車款因較易入手，將使 LFP 成為未來裝載較多的主流電池技術，預估到 2025 年可佔動力電池市場份額 65% 左右，其餘為三元鋰電池。
Source：富果研究部整理
Source：中國動力電池應用分會、富果研究部整理
動力電池的產業鏈
動力電池的產業鏈上中下游分別為原物料、電池芯跟電池模組。
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