歐、美、日政府正大刀闊斧推動燃油經濟政策,汽車零組件業者首當其衝,因此積極朝智慧化、電動化和輕量化三大趨勢發展,並在車用零組件積極導入大量電子元件、電動化零組件和輕量化材料,以達到各國在未來5年所訂定的環保標準。
2014年法蘭克福汽車零組件展(Autimechanika)透露出汽車零組件發展三大趨勢:智慧化、電動化和輕量化。智慧化意指在汽車中導入大量的感測器和影像辨識系統,讓車子本身能藉由這些電子零組件來感應周遭環境的變化,進而做出智慧化的分析和判斷,減輕駕駛負擔;電動化則是藉由大量的電動化零組件提高車子的運作效率,進而減少能源耗損;輕量化一反過去車身採用的鋼材或銅材的高度比例,改以鋁合金、塑膠等輕量化材料來減少馬達的重量負擔,進一步提升續航力。
其中,電動化和輕量化趨勢主要因為歐美日政府近來在燃油經濟標準上益發嚴格。歐洲政府規定汽車二氧化碳排放量要從2015年120g/km降至2020年95g/km,2025年更要達到70g/km的標準;日本和美國則是要求2015年二氧化碳排放量須降至140g/km,一旦超標,車廠就要面臨相關罰則。但要達到各國政府的要求僅靠傳統引擎車輛根本是天方夜譚,因此目前主要車廠多積極發展插電式混合動力車(Plug-in Hybrid, PHEV)、增程型電動車(Range Extended Electric Vehicle, REEV)或純電動車(Battery Electric Vehicle, BEV)以迎合環保趨勢發展。
工研院IEK智慧車輛與系統研究部資深研究員蕭瑞聖(圖1)指出,節能減碳的議題正導引著汽車零組件的產業發展。由於電動車所採用的鋰電池售價高,導致其在2014年台灣汽車總銷量僅占1.5%,銷售量微乎其微,相較之下,結合使用燃油的內燃機和電動馬達兩種動力源的複合動力車在市場表現上就較為吃香。
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圖1 工研院IEK智慧車輛與系統研究部資深研究員蕭瑞聖認為,電動化、智慧化和輕量化是汽車零組件的三大發展趨勢。 |
即便如此,歐洲車廠還是非常積極推動商用電動車。舉例來說,Renault大手筆斥資40億歐元研發電動車,繼推出Fluence Z.E.電動車後又加碼研發以純電動驅動的Kangoo Maxi Crew Van Z.E.客貨車,希望能一舉拓展商用電動車市場。
無獨有偶,Citroen也在2014年將Citroen Berlingo Electrique多功能商用電動車導入歐洲市場,其為該公司推出的第一款純電動輕型商務車,動力系統由馬達、傳動、減速機構與兩套鋰離子電池模組所組成,並以前輪驅動。
事實上,電動化主要係因應環保議題對於如何減少汽車燃油消耗而興起,藉由在車內導入電動化零組件以提升汽車整體效率,進而達到節約能源的效益。無論是新能源車輛或是電動車輛,都須導入大量的電力電子元件,即使是傳統以機械為主的零組件目前都已發展至透過電子元件控制,以求高效率表現。
蕭瑞聖認為,台灣廠商若要和歐洲大廠比拚整車組裝恐略為吃力,但台廠相當擅長於零組件組裝,再加上電動車動力系統內,電動車輛逆變器(Inverter)是相當重要的核心,因為驅動電動馬達需要高電壓和大電流,驅動效率就成為逆變器模組的關鍵因素,而高效率電容、絕緣閘雙極性電晶體(IGBT)即是逆變器模組的關鍵零組件,因此台灣零組件廠商可針對此一趨勢切入市場。
至於輕量化的做法則是可以提高引擎運轉效率、減少行駛阻力、改善傳動與變速機構效率及減輕汽車重量,如此一來也能降低汽車燃料耗損。其中,以減輕汽車重量最為容易實施。
蕭瑞聖進一步表示,透過生產小型車輛、改善汽車結構與使用輕質合金、高張力鋼板或橡膠與塑膠材料都可以進一步減少車子本身的重量,減少馬達負擔。目前,歐、美、日等車廠都已逐漸在汽車結構上採用前置引擎和前輪傳動,取代過去的傳動軸、差速器齒輪等零件,簡化繁雜架構。
值得注意的是,汽車近年採用橡膠與塑膠材料有逐年增加的趨勢,因為質量輕、容易成形、容易回收及成本低等優勢,無疑已躍升為下波輕量化零組件的主流。
蕭瑞聖也提到,展會中也有電動貨車車架採鋁合金架構,雖然達到輕量化的目標,該材料卻僅能用拼湊的方式組成,無法一體成形,因此會有精度不夠和耗費人力與時間的問題產生。同時這也是目前鋁合金的技術瓶頸。
據觀察,材料無法以一體成形方式呈現的問題不僅只有鋁合金。碳纖維在展會中同樣是車廠看好的輕量化材料明日之星,但礙於技術瓶頸,展示的車款架構多僅限於材料拼湊。
據預估,2015年汽車零組件銷售額上看新台幣2,218億9,000萬元,相較於2014年的2,121億4,000萬元有4.6%的成長率。蕭瑞聖透露,國內汽車零組件業者兼具成本和彈性製造方式的優點,不過有鑑於國內市場有限,2014年國內汽車銷售量(含進口)僅24萬台,因此外銷除了是廠商首要發展重點,更是勢在必行。
談到目前汽車零組件廠商的發展瓶頸,他認為,國內汽車零組件的經濟規模不足,雖然部分的後裝市場(After Market)可以創造出利潤,但不良率也高,少量多樣產品容易導致銷售量不穩定。另外,目前台灣廠商的思維大多還是停留在經營後裝市場而已,而沒有想過要進入原始設備製造商(OEM)或一線(Tier 1)供應鏈,很難擴大產品市場,再加上國內業者的零組件多屬單一零組件,也就是產品多為散件,模組化的能力不足導致無系統層級的產品產出,都成為進入國際市場或擴大市場規模的絆腳石。
蕭瑞聖進一步指出,台灣廠商可以依照產業特性,慢慢轉型成為OEM,並積極參與國際大型標案,舉例來說,目前東盟國家經濟正急速成長,建議零組件廠商可積極朝這方面布局,爭取和國際廠商的合作可能性。此外,目前全球汽車零組件產業正快速移動中,廠商可考慮將採購移至中國大陸等亞洲市場,以增加出口機會,擴大外銷市場版圖。