在2022年，车用芯片荒让汽车产业短少400万辆的生产，预期芯片荒仍会持续到2023年底。短缺的原因在于许多MCU仍使用90纳米制程，全球产能有限，想提高产量并不容易，而新芯片需要3~5年的检测验证等程序。此刻车用芯片尚未成为晶圆代工厂的事业主力，台积电车用芯片仅占营收的5%，因此IDM厂缺乏与晶圆代工厂讨价还价的空间。2021年时，平均每辆汽车有价值550美元的820颗半导体零件，2022年已经增加到620美元，估计到2027年时，一辆汽车使用半导体的金额约是912美元，总量将达1,100颗。估计到2027年时，车用半导体市场可达807亿美元，未来这5年的年均成长可达11.1%。现在国内正出现的第三类半导体投资热潮，规模都大于富士康、环球晶、汉民等台厂10~20倍。碳化矽（SiC）元件被认为是未来车发展之钥。SiC元件有38%用在汽车产业上，有15%用在新能源产业上，国内厂商更虎视眈眈抢进基板（Substrate）领域。但国内磊晶业者缺乏精密设备，引进设备要花2年时间，提升良率与国际关系变量很多，仍是国内发展SiC的罩门。为避免过度投资与竞争，国内政府正在限制基板业者的总量，期待过度竞争的问题能在2023年改善。第三类半导体有量小、差异大的事业特性，需要量身定做，营运模式以IDM较为合适，但因为是成熟制程，国内政府补助很可能漏接，成熟制程必定出现多元供应来源的问题，政策执行上有很多困难。其次，国内车用MCU市场占全球23%，但高端车用MCU仍多数仰赖进口。由于车用芯片短缺，打破传统一级供应商（Tier 1）寡占的局面，加上Tesla与Apple Car的未来商机，半导体原厂都愿意铺陈长期的发展机会。台积电赴美以5纳米制程为主力，即是着眼车脑（MPU）的未来商机。无论从传统的市场需求或技术规格，车用半导体都是业者在电脑与移动通讯商机之外非常关键的新需求，更可能是2023、甚至2024年景气低迷时「寒冬送暖」的重要商机。

2022年11月17日，VinFast宣布斩获美国电动汽车租赁公司Autonomy 2,500多辆VF8和VF9汽车的订单，这是Autonomy有史以来给出的最大电动汽车订单之一，由此可见越南汽车在国际市场上已被认可。以下表2概述了VinFast造车产业的发展历程。2022年3月，VinFast宣布将投资20亿美元于美国北卡罗莱纳州新建一座汽车工厂，用于生产自有品牌的电动汽车以及动力电池，规划年产能15万辆，预计2024年7月之前正式投产。2022年4月7日，VinFast宣布已经向美国证券交易委员会（SEC）提交上市申请，但该案是否受「降低通膨法案」（The Inflation Reduction Act of 2022；IRA2022）影响尚不明确，但已知VinGroup子公司VinES与在深圳证券交易所上市的国轩高科在越南河静省合资设立磷酸铁锂电池（LFP）电池工厂，并于2022年11月18日举行开工典礼。此外，VinFast与宁德时代2022年10月31日签订全球战略合作备忘录，并投资台湾固态电池厂家辉能科技数千万美元，可见VinGroup在动力电池与新能源汽车上的发展方向甚为明确，此举也带领着越南动力电池整装待发。以下整理几则来自越南的报导，帮助读者了解越南动力电池目前的发展状况：2022年11月18日，国轩高科与VinGroup合作的电池工厂在越南河静省经济开发区正式动土，总投资近2.75亿美元，占地约14公顷，一期规划年产能5GWh，预计2023年末投产，2024年第3季度开始大规模生产。该工厂将成为越南第一座LFP电池工厂，生产的电池将供应VinFast新能源汽车的需求。据了解，此次开工的电池工厂由国轩高科持股51%，VinES持股49%；VinES于2021年8月4日注册成立，主要负责动力电池生产业务。值得一提的是，2022年10月31日，国内动力电池龙头宁德时代与VinFast宣布签订全球战略合作备忘录，双方将在CTP（Cell-to-pack「无模块电池包」）、宁德时代的一体化智能底盘CIIC（CATL Integrated Intelligent Chassis）滑板底盘等专案上开展合作。在现有CTP产品配套的合作基础上，加上CIIC滑板底盘将电池包、电机及其他关键部件集合在车辆底部，可降低成本并节省能耗，同时扩大乘坐空间。宁德时代还将协助VinFast电动车在续航里程、安全性及智能驾驶方面达到新的水准。此次合作也有助于双方完善全球布局，共同开拓新兴市场。据固态电池全球领导厂商台湾辉能科技发布的消息，越南最大民营集团企业Vingroup的子公司VinFast，于2022年07月6日宣布与辉能科技结盟，并对辉能科技数投资数千万美元。根据合作安排，辉能科技计划从2024年开始向VinFast提供固态电池，以支持其下一代产品线。辉能科技第一座固态电池工厂计划于2023年初启动，此工厂大部分产能将用于供应VinFast电动车。未来，辉能科技和Vinfast还可能在越南建立合资的固态电池工厂。固态电池是最有前途的技术之一，在安全性、能量密度、超快速充电能力、可回收性、重量优化、成本和使用寿命方面具有优势。VinFast旨在以世界领先的技术保障电池供应，加强对电池供应数量和类型的控制，以满足VinFast EV每条产品线的需求，以及市场对高科技、高性能、更安全、更环保的电池的需求。Vingroup 副主席兼 VinFast CEO黎氏秋水（Le Thi Thu Thuy）说：「辉能科技将协助 VinFast 采用先进电池技术的EV产品，以提供更愉快、更安全的驾驶体验。」总结：越南动力电池正在起步，上下游供应链尚在萌芽阶段，在可见的未来充满商机。综合前述，动力电池业者规划在越南投资设厂，并与当地电动车龙头VinFast携手并进，原因有二：一为开发东南亚动力电池与电动车这块处女地；其二为降低生产成本，忽视美国IRA 2022电动车补助所设的限制，与美国本土动力电池与车厂直球对垒决。但无论如何，越南甚至东南亚对动力电池的需求仍是一块处女地，整个产业链都需仰赖外援，其正极材料、负极材料、电解液与隔离膜四大零组件都没有生产能力。对关键原物料的取得与加工皆无法与国内匹敌，为今之计只有仰赖国内为其「输液」。但笔者以为，电解液、电解质、隔离膜等与化工产业关系密切，台湾有许多公司握有生产技术，应可从此切入并撷取商机。另外，近来相当热门的车用芯片，这也是台湾的强项，往后电动车所需要的芯片台湾应可为其定制化，只要有电动车就一定有台湾，进而取得关键席次。越南在疫情前GDP年成长率都有7~8%，民众购车能力大幅增加，笔者以前服务的河静钢厂越籍同事，几乎都已购车代步。如今疫情趋缓，可预见其汽车市场将蓬勃发展，对电动车的期待将更殷切，对动力电池有更迫切的需求，让我们拭目以待越南的发展。 

在CES 2023大展中，新旧势力为了抢占电动车市场的桥头堡拉帮结派，从上下游、软硬整合、跨业合作、外观设计等不同的模式出发，各种组合多元并举，让人目不暇给。产业界之间的整合，提出各种不同的应用方案，这已经是很多年难得一见的盛况，但我们认为最关键的是「智能座舱」的角色。在电动车领域，电池的成本比重最高。电机、电控的三电系统，基本上都与硬件制造业息息相关，也已有一定的运作模式，基本上已经趋于稳定，那是2025年以前进军电动车产业的门票。反倒是以智能座舱为号召的新车种最引人注目，也印证未来购车者中，「乘客」而非「驾驶」的采购决策权。Sony与Honda的合作案，背后是Sony充分发挥传感器与影音优势的战略高地，使用Unreal Engine的游戏引擎，是娱乐功能的一大进展，Sony甚至认为这是一套挂上轮子的PS5游戏系统，也看到合资新公司CEO亮相。奥迪（Audi）、博世（Bosch）、Panasonic是另一组的组合，主打的是电子影音与汽车业的高度整合，在汽车里拥有VR影音娱乐功能，已不再是空中楼阁的想像。另外，Google高画质地图与视觉芯片的导入，都将带来非常不一样的使用样貌与行为。AR HUD以前座挡风玻璃做为显示屏幕，这个功能甚至可以依据车主使用自驾功能与否，决定投射式显示屏幕的大小，而结合AR娱乐功能时，更可以全面显示在最大范围的车内空间，甚至用来投射电影，让使用者从游戏到娱乐体验完美的消费功能。另外，如结合语音助理的紧急救难、疲劳监控、幼童行为监控的功能等，让用途几乎完美渗透到所有的生活细节中。而在众多功能驱动下，正副驾驶与后座专用的屏幕大型化，甚至可拆卸，都是吸引消费者的重要功能。我们很难想像，车厂竟然会为了提高续航力，竟然会从加温安全带、音场控制上着手，从舒适度上，透过功能的改善，降低各种汽车的耗电，提升续航力。以上这些功能，多数押在2025年之前商品化、量产销售的车辆中。2022年是电动车销售量超过1,000万辆的元年，而2025年可能是所有大车厂一决胜负的关键之年。

谁是当今动力电池的霸主？无可讳言，国内是现今动力电池的龙头。这要归功于国内政府于2015~2019这四年间推出的「汽车动力电池行业规范」，国内顺势坐稳了锂电池生产技术与生产规模的龙头位置。据2021年3月统计数据，全世界锂电池上游供应链当中，国内各项组成占比如下：负极材42%、正极材65%、电解液65%、隔离膜43%。2022年的初步数据指出国内企业在动力电池的所有关键物料占比都超过一半，绝大部分环节占比超过70%，少部分如石墨占比则近90%。如此高的占比意味着不论是车企，还是电池企业，想要建成不依赖国内的动力电池供应链，就必须付出长久的时间和巨大资金成本。美国的回击2022年8月16日，美国总统拜登正式签署「降低通膨法案」（The Inflation Reduction Act of 2022；IRA2022），此一法案主要分为两方面：增加营收与扩大投资。法案中对洁净能源汽车补贴设置了动力电池的限制条款（须满足条款，每部车才可享7,500美元补助），其目的在于以政策手段抑制国外竞争对手并扶持本国产业，其手段则由电池「关键矿物原料来源地」和「电池关键部件制造地比例」两方面进行限制，请见表1。如依限制条款「2023年1月1日原材料40%和电池组件50%的最低占比」要求，美国市场上目前在售车型几乎全都无法获得补贴。实际上，7,500美元的电动汽车补贴，延续自欧巴马时代，有所不同的是，当时的政策有销量限制，即每家车企只有20万辆的额度，如今拜登时代则是增加了限制条款。                        对国内企业来说，法案带来的不确定性和不友好态度是主要的忧虑，尤其是明文指出关键矿物原料与电池组件不得来自「某些国家」的敏感实体，请参考表1中的 (a) 栏，即暗指国内企业。美国车企高度依赖中、韩动力电池供应商，而韩国电池企业在上游供应链方面又高度依赖国内企业，这意味着使用中、韩两国企业的电池，车企都将无法获得补贴。至于日本，其动力电池企业的供应链基本上不依赖国内，虽然也造成了日企的电池成本较高，但日本主要供应给高端产品，而这次的补贴条款还设定了价格上限：轿车5.5万美元，SUV、皮卡8万美元，因此高端产品有可能因为超过总价限制而无法获得补贴。现在中、美动力电池的制造成本差距约为30美元/KWh，一台纯电动整车电池组的成本差距约2,000美元，而未来其成本差距将进一步扩大，仅电池系统的成本差额就将占据补贴金额的一半左右。如果再计算美国企业需要为调整供应链付出的时间和资金成本，抵消掉新增成本后，7,500美元补贴的诱因已经所剩无几。美国主要的车企联盟－汽车创新联盟（Alliance for Automotive Innovation）认为，美国车企想要获得部分补贴，至少需要4年时间调整供应链，如果想要完全符合原材料来源和组件制造地两个限制条件获得全额补贴，则至少需要等到2027~2028年后，虽然法案规定的补贴期限一直持续到2032年，但对美国车企来说，能够获得补贴的时间可能只剩不到5年。事实上，赴美建厂的动力电池企业都面临着如下的选择；一是依循美国的要求对其言听计从，但动力电池企业普遍担心因而身陷泥淖；二是另辟蹊径，寻求其他地区的增量市场，如宁德时代到欧洲匈牙利设厂即是一例；三是放弃美国补助，到第三地生产更低成本的动力电池与电动车，与美国本土车商直球对决，在此考虑下，东南亚尤其是越南即凸显出此方面的优势。越南商机涌现在谈越南动力电池产业之前，必须先了解越南的动力汽车龙头VinFast的发展过程与现况。VinFast成立于2017年（为VinGroup子公司），一年后收购了通用汽车（GM）在越南的汽车生产线，因此在其团队中的成员大多拥有在通用汽车工作的背景。VinFast已成为近年来越南本土迅速崛起的造车新星，但是如果想要从传统内燃机引擎汽车发展新能源汽车，所需要的动力电池却只能依靠外援。VinFast的头三款内燃机汽车－Fadit, LuxA2.0, PresidentV8－都直接移植BMW成熟的技术平台打造，动力系统采用BMW原厂代号N20涡轮增压发动机，而成本却比原厂低60%左右，推出后在越南市场曾一度走红。2021年11月，VinFast推出了首款电动车-VFe34，同年推出了面向全球市场的高端智能化电动SUV-VF8和VF9。2022年初，VinFast CEO黎氏秋水（Le Thi Thu Thuy）宣布，将全面摒弃燃油车，成为纯电动汽车企业，目标是在五到六年内生产和销售约100万辆电动汽车。（未完待续）

Tesla在美国市占率依然过半，但因平价汽车上市，2025年时能否维持20%以上的市占率仍是未知数。2022年国内补贴政策结束，但美国IRA法案上路，独厚当地业者，各厂短兵相接，Tesla降价，比亚迪、福特（Ford）扩厂。但Tesla在国内市占率跌到7.3%，排名第三，输给比亚迪的30%与上汽的11%，而韩国汽车产业受到IRA法案与本土市场欠佳的影响，2023年可能小幅下滑，这些都是市场上影响力消长的重要变化。台湾富士康集团2022年营收超越2,000亿美元，对这样的企业集团而言，如果对电动车的转型商机无感，可能是万劫不复的失策，而富士康也不可能只以生产零组件为目标，以MIH做为整车发展的布局，并不令人意外。估计2022年集团年营收可达140亿美元的台达电，宣示要在2030年达到营收倍增的目标，在汽车三电上都不会缺席。早已经与Tesla搭上线的广达，还有许多生产传感器、网通的厂商，甚至晶圆代工大厂都不会错过电动车的商机。自从Tesla在2017年生产电动车之后，透过资本市场的资金优势，相继在国内、墨西哥、德国等地布局生产基地，近期甚至传出也将在韩国进行大规模投资。但Tesla在国内市场显然遇到瓶颈，欧美系的车厂被当地多种品牌、规格围剿，而国内限制Tesla进入特定区域也影响销售，未来Tesla产出的数据如何管理，更是外资车厂的重要挑战。汽车不仅仅是制造业，也是必须与在地网络服务高度连结的服务业。相较于后起的Tesla，苹果（Apple）显然更为谨慎，预期在2026年推出Apple Car，以单价10万美元以上的高端市场为目标。苹果就是苹果，定义市场、连结网络与忠实客群，都是苹果引以为傲的企业DNA。富士康则希望2025年时电动车市占率达5%，估计营收是1万亿元。近期富士康与NVIDIA合作ECU，进军自驾车商机。在整车模块设计上，富士康与恩智浦（NXP）合作，并发展智能座舱系统。美国的Lordstown，则是做皮卡的夥伴。至于车用半导体，富士康与国巨之间的合作是个序曲，而透过鸿扬半导体投资盛新，取得第三类半导体碳化矽（SiC）的门票。2022年6月的东协南亚之行，刘扬伟除促成整套的跨国合作机制之外，也为富士康在新时代的东协南亚布局做最好的铺陈。任何一个转身都是艰困的挑战，刘扬伟如何下棋、郭台铭会在背后下指导棋吗？全球化量产的时代已经过去，系统整合、软硬通吃、分散型生产体系才是王道，我们预期结合租赁、车用电池再利用等各种创新的营运模式，也将影响电动车产业的商机。

美国能源部公布自2008年至2022年以来，电动车电池的价格下降89%。降价的2个主要原因是因为量产以及电池技术的进步。量产的驱动力来自于电动汽车量的增加，而规模经济的效果自不待言。技术的进步值得一提，其中研究主轴自然是材料，但范围包含广泛的电化学、电极材料、电解液、催化剂、机构、监控等。在这统计的14年中，不仅纳米科技一日千里，容许工程人员对微小物质的操控，而且这段时间也是材料科学成长出新的研发臂膀期间，理论的新手段如第一原理计算（first principles calculation）、机器学习乃至量子运算等，纷纷被应用到电池材料的研发。这些手段在进入实验之前，可先预测目标材料种类及特徵参数，实验结果往往也与预测相近，这些开发手段的改变大幅缩短开发时程、降低开发的经费。掌握这些新研发方法，乃电池研发竞争的主轴之一。车用电池发展与注重企业ESG的年代也重叠，因此企业经营必须将整个生态环境计入经营考量，企业再无外部成本可言。锂离子电池中使用较多的锂、镍、钴等金属，如果按照目前的使用效率及市场成长估算，目前已知的矿藏量可能在10年后告罄，所以分级使用以及资源回收势在必行。譬如电动车电池在充电率降至90%之后，经厂商修整再移至再生能源当储能设备使用，最终进入资源回收的循环。电动车电池一直存在着地缘政治的议题，主要原因是电池是电动汽车的核心，而国内掌握全世界60%电池组制造，高度集中的比例在今日地缘政治的环境下，令人担忧电动车电池也会被用来做为战略杠杆工具。笔者有几个理由，认为这是过虑了。第一个原因是原材料。世界的锂矿藏大部份在南美洲三国：玻利维亚、阿根廷、以及智利，其次是澳大利亚。国内有70%的原材料依赖进口，但是国内对于矿藏本身可能拥有部分所有权。如果锂离子电池一旦升级为战略物资，各国普遍有政府可以徵用的法令，启动杠杆战略的可能，国内自己先反受其害。第二个理由是国内虽然电池组产量占全世界60%，但是电动车产量亦占50%以上，而且上升势头甚猛，譬如2022的出口辆数就较2021的多1倍。在自己使用供需略近平衡的状况下—而且电池成本目前占电动车成本近40%，本身价值不菲—将电动车电池当成战略杠杆武器使用是不切实际的。一旦供应链重组，国内自己受伤害的机率很大。第三是新电池的发展仍然在持续发展之中，锂离子电池未来是否仍然是主流产品仍在未定之天，这也是各界关注电池产业发展的焦点。近期趋势是重回钠离子电池。虽然钠离子电池因为钠的原子序较大，其比能量目前处于100~150 Wh/kg，仍然略逊于锂离子电池的120~180 Wh/kg，但是其原材料价格便宜甚多：碳酸钠（sodium carbonate）每吨就300美元上下，而碳酸锂（lithium carbonate）2月价格略低于50万美元。二者价格有上百倍的差距。钠离子电池还有其它的功能性优点：可以在较低的温度工作，也没有过放电（overdischarge）的问题（锂电池电力完全用完时负极可能受损）；钠离子电池的导电率也较高，所以比功率、充电速度也较高。另外，钠离子电池在短路时升温较锂离子电池慢，相对较安全。锂离子电池的负极（anode）通常是石墨（graphite），正极（cathode）常用钴酸锂（lithium cobalt oxide）；钠离子电池要复杂得多。负极因钠离子较大，没办法嵌入石墨中，必须用硬碳（hard carbon），而硬碳价格很高，一吨在十数万美金之谱，这降低了钠原材料的成本优势；而正极材料亦较钴酸锂要复杂得多。即便有这些工程的挑战，预计今年（2023年）钠离子电池会进入量产，而锂离子电池下半年可能会产能过剩。电动车产业从锂离子电池迈向钠／锂离子混合电池的过程正在发生之中。在更长远的未来，氢燃料电池（hydrogen fuel battery）—如果可以解决工程问题的话—是更理想的电池产品：原料氢和氧都没有储藏量的问题，而使用后的产物是水，也无环境污染和回收的问题。因为有这些可能的技术急转弯的新产品，以锂离子电池当成战略杠杆物资的机率并不高。毋怪乎有些大的传统汽车厂能气定神间的在一旁静观，没有加入锂离子电池的竞争。目前只是初发韧期，所以电动车电池目前还没有统一规格，一切有待观察。延伸报导电动车电池（一）：材料演变与应用型态 

我们可以将参与角逐电动车的业者区分为国内大厂、传统车厂、造车新势力、网络巨擘等四大主力，根据市场趋势、产业格局与技术变迁，逐一探索厂商在电动车的布局与战略。国内松紧不一的防疫政策，高度影响车厂生产与销售量，欧系的大众汽车（Volkswagen）等厂商调低2022年销售量，很多外资车厂面临退出国内市场的淘汰边缘。相反的，欧洲市场对国内而言极具吸引力，关键在于欧洲相对完备的充电设施，而欧洲车厂专注高端市场，国内车可以弥补平价市场的空缺，估计国内电动车的欧洲市占率，将从2022年的5%，增加到2023年的8%与2025年的15%。如同前述，2022年国内电动车市场大约600万辆，而美中贸易大战与「去中化」，让国内车厂努力往上游整合，也往外突围。不久前比亚迪宣称，要在印度抢下4成市占率，但「排中」氛围对比亚迪不利。目前比亚迪在印度已经有两条电动车生产线，但产量仍小，仅年产1万辆。德国租车公司向比亚迪购买10万辆，背后不会只是成本优势，极可能是营运模式的突破。一旦国内有计划地维持诱人的地位，所有的上游芯片厂，都会调校出适合国内规格的芯片，而比亚迪也将自行开发智能驾驶芯片。不仅如此，国内的车厂积极建立一条龙的产销体系，监于海运机制失衡，国内车厂比亚迪、上汽甚至正在建构自己的船队。除比亚迪之外，其余车厂，如蔚来汽车，都是卖愈多亏愈大。但国内业者为何不退，关键在于手机饱和、智能汽车是智能应用的关键环节。最重要的是，国内将以电动车为突破西方封锁的突破口。小米将在2024年开始量产电动车，雷军说电动车是接续手机的核心事业，更是智能应用的关键平台，尽管汽车产业高手如云，但小米不会错过这个风云际会的新商机。国内市场是电动车产业温床2022年前三季，国内汽车出口220万辆，电动车扮演主力，贡献率达29%。已经具备经济规模，且能维持获利模式的比亚迪，在IGBT领域积极布局，在SiC半导体上，比亚迪半导体在国内19%的市占率也仅次于英飞凌（Infineon )。国内车厂价格优势十分明显，主要原因是国内的电池优势、产品多元选择，而政府补贴则是另一大优势。内需市场提供很大的助力，估计国内汽车市场在2021~2023年间电动车渗透率是15%、27%、35%。而短里程（250km内）的微型电动车更是国内的强项，多元并举、高度的市场渗透力，是国内未来在电动车市场上最大的竞争力。对国内汽车业者而言，到底是卖汽车，还是卖服务呢？未来购买汽车的人是驾驶、副驾驶，还是享受汽车空间与应用服务的乘客呢？一旦汽车产业不再卖产品，而是卖服务时，海外市场的经营将会是一大挑战。

电池是将电能或其他能量先转化成化学能用以储存能量，使用时再将所储存化学能转化成电能的电化学（electrochemistry）机构。电池的主要结构有3个部分：负极（anode）、正极（cathode）以及电解液（electrolyte）。电解液的功能是分隔负极与正极，并让带有电荷的电子和离子于负极与正极之间穿梭流动。电池自问世至今已超过160年，其样态历经过4种主要的材料：铅酸（lead acid）、镍氢（Nickel Metal Hydride；NiMH）、斑马（ZEBRA，Zero Emission Battery Research Activity；NaNiCl2，主要成分是钠、镍、氯）以及锂离子（lithium ion）电池。铅酸电池现在还在服役，就是常见的汽车用以点火启动电池。但是我们要谈的电动车电池（Electric Vehicle Battery；EVB）是牵引（traction）用的，基本上是输出力、驱动马达、拉动电动车，与点火用电池的结构和设计略有不同。锂离子电池的大量应用则自然是从手机的移动应用开始，主要考量当然是其轻盈可携，之后这个好处就自然的被引入电动车电池的应用。从这电池系列的演化轨迹，我们发现了一个有趣的趋势。如果把各种电池主要的金属材料的原子序标出的话，依序是82、28、11、3。这代表整个产业对电池金属材料的演化是一心一意朝向轻盈的方向迈进。事实上，锂已经是最轻的金属，比它轻的元素只有氢和氦，全是气体，也不是金属，无法当成电极来导电。一个完整的电动车电池由几千个电池单元（cell）组成。先是由3、4百个电池单元串联和并联的方式组成1个电池模块（module），十几个模块再组成1个电池组（pack）。以Tesla Model 3为例，其电池组就由7、8,000个单元组成。每个模块中有冷却机制（cooling mechanism），并且用电池管理系统（Battery Management System；BMS）监控电池的健康状况（State Of Health；SOH）：包括温度和电压等，以维持电池在安全的参数区间内工作，并监控充电状况（State Of Charge；SOC）。一旦电池的温、压异常，电池上的保险丝会熔断，以维护系统安全。通常电压异常和保险丝熔断是电池需要更换的2个主要原因。评估电动车电池对应用的妥适性时，有6个重要的指标：比能量（specific energy）、比功率（specific power）、生命周期（life span）、性能（performance）、安全性（safety）与成本（cost）。这里的比能量指的是每公斤电池能储存多少的能量；比功率是电池在每单位时间内能输出多少能量。前者牵涉到电动车能走多远，而后者则关于电动车能跑多快。生命周期指电池能充放电的次数，佐以电动车平均使用频率，也可以粗估电池使用年限。安全性的考虑主要是在高热、升温的环境下，或者电池遭撞击、刺穿的状况下，锂离子电池容易燃烧、爆炸。性能的考量较多样，包括充电速度、低温使用等特性。成本毋庸说明，目前锂离子电池在量产日增的条件下，价格快速下降。但是未来势必面对临锂矿逐渐枯竭的状况，成本进一步继续下降面临挑战。比能量是电动车能上路的基本考量，这决定一定重量的电池能让电动车行走多远？这是每一部能上路的电动车都要挂心的事，反过来这又决定1部电动车需要携带多少重量的电池？如果电池重量本身占整部电动车重量的比例过高，能搭载的重量就很受限，毕竟电池的能量很大一部分是用来携带电池本身的重量。目前锂离子电池的比能量约在120~180 Wh/kg之间，这是所有型态电池目前所能达到最好的数值。这6个因素在不同应用时需要针对应用均衡的考虑。目前对电动车电池应用工程实务的做法是稍微妥协比能量和比功率（因为稍有余裕），以换取较快的充电速度、较长的生命周期以及较高的安全性。将锂离子电池应用于电动车上的表现如何呢？目前进展状况是，以Tesla Model 3为例，一部1.5吨的电动车携带400kg的电池大约可行驶400公里以上，30分钟内可以充满80%以上的电能，但是电池重量大约占电动车总重量的3分之1！而上述的车行距离、电池重量、充电速度等数据，只能说是堪称勉强满足需求。锂已经是原子序最小的金属，轻无可轻。因此如何改进电池中的其他材料，譬如电极材料、电解液、催化剂等成分，以及电池的结构和控制等因素，以提高电池储存电力、电化学能转换效率，是目前电池研发重点。

在2022年下半学期，DIGITIMES与逢甲大学合作，针对中部地区的汽车产业，以前瞻视野探索电动车产业可能遭遇的问题。在前校长李秉乾、佘日新、叶守礼等几位教授的帮忙下，我们授权教授与学生使用DIGITIMES数据库，并将所有研究内容汇整成8个报告，每个小组分别简报。为了帮他们打分数，我得读完所有的报告、做成笔记。既然已经做成笔记，稍事整理之后跟大家分享，让大家以宏观的角度观察汽车产业的关键变革。电动车被视为挂着轮子的移动电脑，甚至是超级电脑，也被视为ICT产业振衰起敝的新动能，更是电子业与传统汽车业交锋的主战场。这个主战场背后有几个关键趋势：电动车销售量在2022年首度突破1,000万辆，国内贡献将近6成，电动车产业将成国内在G2格局中的突破口；区域生产已成关键趋势，电动车商机推波助澜，甚至影响芯片生产的布局；量产机制将从量变进入质变，车联网与汽车的多元商机将是未来10年改变人类生活的重要动能。受到疫情、通膨、芯片短缺的影响，2022年全球汽车市场仅有将近8,000万辆的销售量，虽不如2017年高峰时的9,500万辆，但电动车销售量突破1,000万辆。其中，国内车厂贡献600万辆，比亚迪领先群雄，Tesla也年产131万辆。电动车已经不是未来市场，而是正在快速上扬的新商机。除国内与Tesla的产量之外，还有4分之1的电动车是谁在生产的？大家都想让Tesla下马，多少是传统车厂的力量，多少是造车新势力的贡献呢？显然国内将以电动车做为突破美国封锁的主力产业，美国力保本土市场与创新动能，而来自电子业与网络业的造车新势力，也虎视眈眈地伺机而动。来自汽车的需求，让半导体、面板、传感器等关键零件业者摩拳擦掌，跃跃欲试。2023年中，汽车市场的商机依旧弥漫烟硝味，转变的过程中商机无限，谁会轻易错过呢？除掌握充电桩、车载镜头、激光雷达（LiDAR）、雷达、传感器这些元件的发展信息之外，尚要兼顾车联网、国际分工与区域型商机的重要变化。印度2022年已经以430万辆的需求，超越日本，名列全球第四大的汽车市场。国内的电动车以本土市场为基础，正在蚕食欧洲市场。Tesla不会满足于美国市场独占地位，但在国内市场成绩显然不如预期，2022年市值暴跌7成的Tesla，在2022年交出131万辆，成长40%的成绩，可以在电动车市场上继续维持领先地位吗？全球汽车市场曾在2017年达到9,500万辆高峰，但之后因为疫情等因素走跌，估计2023年可成长5.6%，销售8,360万辆。过去3年电动车销售数量成长5倍，但油电混合（PHEV）车也成长了4倍，估计全球EV市场在2023年可达1,388万辆，成长35%，渗透率达16.3%。当中最受瞩目的，是60%市场来自国内，欧洲与美国各占25%与10%。东协南亚的国家虽然兴致勃勃，但当地的充电基础设施不足，将是发展产业与市场的致命伤。

彭博说「能源、芯片、台海」将是2023年评估经济发展的三大关键字，而这三个字与台湾的关系也不能仅靠西方媒体，用寥寥几句来形容。台湾能源高度仰赖进口，我很期待有一个具有说服力的能源政策。战争不是我们能决定的，一旦开战，我们只能坐在海景第一排，观察世界的改变。但我知道台海生波，朝鲜半岛不会安然无恙，如果台湾海峡、朝鲜半岛烽火连天，全球经济重创，我很难不跟第三次世界大战联想在一起，台湾不会单独存在，甚至将成为全球安定与否的「定锚」。至于芯片产业，台湾因为拥有结构性的优势，必然可以迎来「黄金十年」，现在需要努力的是帮台湾布局2030年以后的产业竞争力。众所周知，就算台积电将新的工厂扩张到美国、德国、日本，台积电断然不会放弃在台湾的研发与生产基础。这些新的海外工厂，不外乎是生产力的扩张，以及就近服务区域型、专业型客户，如果只是考虑硅片的技术，我觉得台湾不需要太担心。反倒是砷化镓、碳化矽、量子技术、存储器内运算这些台湾无力长期布局的技术领域，必须寻找够多的战略夥伴共襄盛举，才能长治久安。其次，不要低估台湾量产制造业的功能与影响力。根据DIGITIMES统计，2022年底949家台湾上市柜公司的营收总额约9,500亿美元，其中量产组装的公司贡献了将近一半，没有做苦工的电子五哥，台湾的零件业者能高枕无忧，完胜日韩的IC设计业者吗？在零件代理业里，台系大厂与美系代理商的营运模式就大不同，也牵涉到终端市场的消费行为与结构。据我所知，台系大厂以电脑、手机标准型的产品为主力，大规模运作，快速周转，但也难免低毛利的困境。美系代理大厂以工控、车用半导体为主力，追求高毛利，因此代理的也都是欧系、日系原厂的半导体，两者之间难免会有竞争，但合作交流、互补有无也是常态。面对2023年以后的新局，可以理解NB、手机很难在短期内复苏，而分散型的生产体系与来自物联网的多样化需求，对于积极寻求新商机的台系代理大厂而言，当然是个高难度的挑战。这也印证了产业结构改变的现实。在产业运作的型态上，张忠谋说全球化已死，这是意味着「改变」（Change），但台湾产业真正需要的是心态上的转变（Transition）。新的一年，充满挑战，但过去两年台厂赚得盆满钵满，我想说的是「东风吹，战鼓擂，当今世上谁怕谁！」