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小型二次電池產業現況與趨勢分析
 

【作者: 陳玲蓉】   2000年07月01日 星期六

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因小型二次電池為目前筆記型電腦、行動電話、數位攝影機等攜帶式電子產品的主要電源,而攜帶式電子產品隨著半導體及LCD等小型、省電的技術革新中,不斷朝著小型及長使用壽命的產品發展。然而,小型二次電池在小型、高容量的技術研發上卻追趕不上半導體及LCD等技術發展的腳步,因此電池技術的發展可以說是目前攜帶式電子產品能否更小型化的最重要關鍵因素。在此,謹針對全球小型二次電池的發展趨勢、我國產業現況、產品及技術趨勢作一個簡單的介紹。


全球趨勢發展

整體需求快速成長

1999年全球筆記型電腦的產量約為1,924萬台,比1998年成長24%,行動電話產量為28,358萬支,成長率更高達65%。在筆記型電腦及行動電話等攜帶式電子產品的需求帶動下,小型二次電池發展在日系廠商的擴廠擴產及美韓台等廠商積極介入之下迅速成長。根據矢野經濟研究所的推定,1997年全球小型二次電池的需求量約為18億個,到了2006年,市場需求量將擴大到23億個(圖一);而輕量、高容量的鋰電池則由1997年的1.9億個快速成長到2006年的10.2億個,並成為市場的主流產品。



《圖一 全球小型二次電池市場需求預測》
《圖一 全球小型二次電池市場需求預測》

日本發展特定產品

隨著日系廠商競爭的白熱化及韓國、台灣等廠商的投入發展,日本主要廠商已逐漸改變其網羅所有產品的策略,而將發展重心放在特定且具前瞻性的產品上。如東芝電池以超薄型鋰離子電池為主要訴求,推出ALB(Advanced Li-ion Battery)電池,其重量能量密度比目前540mAh產品多了10%~15%,同時0℃以下的低溫放電特性亦獲得大幅改善。SONY則全力發展薄型鋰高分子電池,配合易利信行動電話及SONY的MD產品,推出UP383562產品,於-10℃低溫時仍保有常溫60%的容量。


三洋電機則採用Alunium Laminate Film薄膜作為外裝材料,發展低溫放電特性極佳的鋰高分子電池。日立Maxell將重心放在大容量1500mAh筆記型電腦用鋰高分子電池,厚度僅有3mm,為目前最薄且最大容量的產品。另外,NEC則將其位於加拿大的Moli Energy圓型鋰離子電池廠賣給能元科技,全力發展方型鋰離子電池。


韓國逐步建立其量產線及銷售管道

由於韓國投入二次電池發展的企業幾乎清一色都是大企業旗下的子公司,擁有龐大的資金來源,加上政府的強力支持,韓國鋰電池的發展格外引人注目。LG化學於清州廠已有兩條鋰離子電池生產線,月產能約為200萬顆,並已和日本及台灣的筆記型電腦電池組裝廠簽約,開始其圓筒型鋰離子電池的外銷市場。三星SDI及Hanil Valence則分別於天安及龍仁建構鋰離子電池及鋰高分子電池生產線,並將於2000年下半年正式量產。另外,SKC亦已開始建構1500mAh圓筒型鋰離子電池的生產線。由韓國發展二次電池的速度來看,其不僅逐步擴建量產體系,更同時開拓內外銷售管道,未來韓商的觸角將會逐步侵蝕日商的地盤,而其全球的市場佔有率也會逐漸地增加。


美國加緊腳步研發

美國投入發展小型二次電池的廠商,除了Polystor已開始量產方型鋰離子電池之外,幾乎都將發展重心放在薄型的鋰高分子電池上;截至目前為止,多數廠商仍僅限於小量試產與樣本出貨的階段。由於電池原材料的選用關乎產品的品質與製造的成本,許多廠商已著手進行採用非鋰鈷系材料的產品研發,包括Valence Technology、Varta Batteries,以及Lithium Technology與Pacific Lithium Ltd.合資成立的新公司都將採用鋰錳系材料發展新產品,而Moltech則採用特殊的Li-S材料,發展厚度不到0.1mm的鋰高分子電池。另外,Polystor則獲得Motorola Energy Systems Group(ESG)的認證,成為唯一可生產ESG技術鋰高分子電池的廠商,其產品則採用鋰鈷鎳正極材料。


我國產業現況

1999年我國筆記型電腦產量已凌駕日本成為全球第一大產國,隨著其市場需求的擴大,對其上游關鍵零組件的依賴更是日益重要,然而我國對於筆記型電腦賴以運作的電池市場供給卻十分匱乏,導致國內筆記型電腦的電池市場長期以來依賴日本進口為主。另一方面,行動電話市場的蓬勃發展亦開啟我國產業發展的前景,而其同樣面臨著電池市場仰賴進口的不便。鑑於筆記型電腦及行動電話等攜帶式電子產品的需求快速增加,近幾年來國內廠商紛紛投入開發小型二次電池,以期奪回電池市場的主導權。


市場規模

如(圖二)所示,1997年我國小型二次電池市場總值僅有3.6億元的規模,1998年產值快速成長幾達兩倍之多,達7.07億元,1999年市場仍然持續成長,但是受到部份廠商將產值外移中國大陸,以及鋰電池尚未正式量產無法提供產值的情況下,市場總值僅達到7.06億元,負成長0.1%。



《圖二 我國小型二次電池市場》
《圖二 我國小型二次電池市場》

進出口分析

由上述可知,我國小型二次電池的產值規模難以供應國內電池市場的需求,而隨著可攜式產品的產值產量不斷增加,國內對電池市場的需求亦日益殷切。由(圖三)可以明顯看出,我國小型二次電池的進口值由1995年的29億元增加到99年的68億元,複合年成長率達27.1%,主要進口國為日本,其所佔進口比率高達八成。



《圖三 我國小型二次電池進出口統計》
《圖三 我國小型二次電池進出口統計》

出口市場方面,隨著可攜式產品的持續發燒以及國內廠商的加碼投資,近幾年來亦呈現逐漸上升的曲線,1995年國內出口總值僅有5千萬元左右,99年時已成長到3億元的規模,複合年成長率高達47.2%。主要出口國包括中國大陸43%、美國11%、馬來西亞5%、韓國及義大利各3%等。


產業發展現況

廠商投資熱潮不斷

由於國內筆記型電腦及行動電話產值不斷增加,連帶掀起小型二次電池的投資熱潮,根據經濟部工業局的統計,截至1999年底,國內投資小型二次電池的金額已達到150億元,而未來三年內累計投資額將高達300億元以上。目前國內正式跨入小型二次電池生產研發的廠商計有九家,除此之外尚有多家廠商已籌擬投資計畫或編列資金預計投入小型二次電池的生產,未來在下游市場需求不斷增加的誘因下,國內小型二次電池的投資熱潮將會迅速成長。


鎳氫電池跨入嶄新紀元

1999年底湯淺台達正式接獲國際行動電話大廠西門子及阿爾卡特的鎳氫電池訂單,將國內鎳氫電池產業帶入嶄新的紀元。在此之前,國內鎳氫電池產業在通訊領域僅限於零件修護市場,OEM市場則幾乎掌握在日商手上,該筆訂單的接獲不僅證明國內鎳氫電池工業已開始受到國際社會的肯定,亦使得國內電池產業向前邁出大步,未來在日商逐漸停產而釋出鎳氫電池訂單的同時,我國承接的希望將大幅增加。


鋰電池量產指日可待

我國鋰電池產業在經過多年的研發之後,已在1999年開始冒出新芽,開創產業的新希望。鋰離子電池方面,能元科技、興能高科技、太電電能等已開始小量試產,而能元科技位於南部科學園區的新廠亦已於2000年四月落成啟用,該公司可望在2000年第二季正式量產,成為國內第一家量產鋰離子電池的廠商;另外,太電電能也預計在2000年下半年開始量產。鋰高分子電池亦有興能高科技、鋰新科技、台灣超能源等廠商進入小量試產的階段,其中又以興能高科技的發展最令人矚目,該公司目前已掌握相當高的產品良率,預計2001年可正式量產。


產品及技術趨勢

小型二次電池三個主要產品中,鎳鎘電池由於具有嚴重的記憶效應及鎘污染的問題,在環保訴求日益升高的今日已逐漸失去其市場地位;鎳氫電池則具有高能量密度、低記憶效應、長循環使用壽命,可替代鎳鎘電池使用,而且不會產生環保問題等優點,自1990年代初期問世以來即迅速地取代鎳鎘電池,廣泛地應用在各種攜帶式電子產品上。


鋰離子電池自1995年以後隨著方型鋰離子電池的研發成功,加上筆記型電腦從單色顯示螢幕升級至彩色顯示螢幕需要耗費大量電量的情形下,其輕量且高能量密度的優點受到大眾的喜愛而被大量用於筆記型電腦及行動電話上,並逐漸成為小型二次電池的主流產品。發展中的鋰高分子電池則由於具有更高能量密度、小型、薄型、輕量、高安全性及低成本等優點,被視為小型二次電池下一代新興產品,全球主要電池廠皆戮力研發以期在新興市場領域中爭取一席之地。


輕量、薄型主導未來產品的發展

小型二次電池的主要應用產品中,迷你筆記型電腦等輕巧機種陸續被推出,行動電話也以可放入口袋內攜帶為訴求,電子產品便於攜帶且多功能的產品趨勢已不容許電池佔據太大的空間與重量,因此不論是鎳氫電池或是鋰電池,其方型電池的市場需求急劇增加,而其厚度也逐漸地降低,如行動電話用方型電池已由8mm厚的產品逐漸轉移至6mm厚的產品。另一方面,薄型電池或可任意變化形狀的鋰高分子電池等需求亦快速成長。


大容量產品的開發為時勢所趨

上網、收發電子郵件、動畫影像、視聽娛樂、可連接數位相機及數位攝影機等功能,已逐漸成為攜帶式電子產品的發展趨勢,在機器本體耗電量增加的情況下,相同尺寸但具有大容量的電池產品開發成為時勢所趨。於是,鎳氫電池朝1600mAh之高容量產品發展,1600mAh的圓筒型鋰離子電池亦逐漸被1800mAh的產品所取代,而高容量的鋰高分子電池開發亦如火如荼地進行著。


結語

小型二次電池的需求雖然快速成長,卻也面臨著價格不斷下滑的威脅,日本主要大廠已逐漸釋出其獲利不佳的產品線,而韓國、美國及我國亦積極投入發展,未來究竟是哪一個國家能嬴得優勢瓜分日商所獨佔的全球市場,仍存在著很大的變數。


我國自1994年投入小型二次電池的發展之後,至今只有三家鎳氫電池廠商正式量產,然而在下游筆記型電腦及行動電話等市場需求的帶動下,配合政府科專的強力支持以及工研院材料所的人力及技術支援,未來我國鋰電池產業的發展前景仍然十分可期。


但是,現階段我國相關配合產業仍未成熟、關鍵材料仰賴進口,以及相關技術及設備皆掌握在日商手上等劣勢條件,皆有待政府與國內廠商共同努力,投入相關產業的發展與上游原材料的開發。另一方面,國產品品質的提昇、產品良率的掌握與量產技術的建立,亦是現階段亟應改善的重點,而韓國企業投入二次電池的研發資金與規模遠遠大於我國,其技術實力更是不容我廠商輕忽。


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