2009-12-15

暗潮洶湧的競爭---NB電池產業發展分析

近年頻發的電池燃燒及過熱,造成大規模NB電池回收事件都讓NB電池的安全性備受質疑,引發市場對於鋰電池的替代及補強技術諸多討論。但以目前的技術發展短期內還是難以找到可以取代鋰電池的產品,目前各個電池芯廠商也唯有針對鋰電池的所使用的各項材料進行改質,以及找尋更安全的材料以達到其安全性。

NB用電池發展

自1990年Sony開始推出鋰電池並將其商品化以來, NB也追隨手機的腳步,大量使用鋰電池目前NB電池九成以上己全轉用鋰電池。NB用鋰電池外型相較手機更加標準化,目前NB所使用的鋰電池為確保安全性,採用具有標準規格的鋁罐密封18650鋰電池為最主要型式,透過4~6顆不等的電池芯,以及配合NB結構設計的要求,進行電池芯的串並聯,以供給NB電量。

近年頻發的電池燃燒及過熱,造成大規模NB電池回收事件(如圖一)都讓NB電池的安全性備受質疑,引發市場對於鋰電池的替代及補強技術諸多討論。但以目前的技術發展短期內還是難以找到可以取代鋰電池的產品,目前各個電池芯廠商也唯有針對鋰電池的所使用的各項材料進行改質,以及找尋更安全的材料以達到其安全性。此外,如何使NB的續航力提升以及技到性價比(容量/價格)最適合的供應商則是另一個重點。


(圖一) 近年NB電池相關回收事件


NB電池市場概況

(一)全球NB市場規模

一般NB的出貨量2008年為130627千台,2009年因為受到金融風暴的影響,上半年的出貨量減少,全年度的出貨量則與2008年相當,2010年出貨量預估為152,324千台,年成長17%。Mnin Notebooks的出貨2008年為11,664千台,2008年則是受惠於不景氣、價廉堪用產品當道,大幅成長出貨量為20726千台,2010年則是預估32,859千台,如圖二。

全球的NB市場可望因為Intel對於CPU市場的清楚劃分,而讓價格較高的一般NB可以持續成長,不致於因為Mini Notebook的低價搶市而節節敗退。NB對DT的取代效應隨著整體NB均價下降,也讓NB出貨量超過DT,讓許多消費者考慮讓NB直接取代DT或是再採購一台NB做為互補性NB。


(圖二) 全球NB出貨量

(二)NB電池市場規模

全球NB電池的市場規模如圖三。因為2006年全球NB市場因為爆發Dell全面回收Sony所生產的電池,此契機也讓虎視眈眈的韓國廠商有機可乘切入市場,增加市場中有能力供貨的電池芯廠商數量,所以即便有回收的事作發生,也不致使NB市場所需要的電池供貨量不足,反到是2006年之後隨著NB市場成長、NB超越DT成為市場主力產品,讓各個電池芯廠不斷的擴廠,讓全球的NB用電池芯得以每年順勢成長。


2008年因為金融風暴,全球NB出貨量在下半年暴跌,取而代之是為Netbook,Netbook雖然出貨量增加,但是因為Netbook對於零組件成本要求較嚴苛,此外單台Netbook所平均使用的電池芯數量都較少,所以平均單價以及整體使用量均降低。2009年拜Intel重區分CPU市場之賜,阻隔了Atom進逼一般NB市場的壓力,讓等級較高的一般NB再度得到重視,再加上廠商推出CULV,單台NB平均所使用的電池數量以及電容量都有所提升, NB市場出貨量2009年相對於2008年是成長的,成長幅度較2008年大。

全球NB用鋰電池芯市場2007年市場規模為1198百萬美元,出貨量為713百萬顆。2008年市場市場規模為1262百萬美元,出貨量為900百萬顆,市場規模成長5.3%,出貨量成長26.33%。2009年市場規模為1390百萬美元,出貨量為1041百萬顆,市場規模成長10%,出貨量成長15.7%。


(圖三) 全球NB電池芯市場規模


NB電池重大事件分析

(一)Apple Mac Air推動NB電池高分子內置化

內置化最大的優點就是可以讓NB的設計更加彈性化,可以不再侷限於18650既有的重量及規模、此外也可以因為使用高分子電池的緣故達到輕量。不過內置仍然是有缺點,包括電池毀壞的更換等。

在Apple Mac Air採用鋰高分子,並把電池內建後(整個電池佔底板面積2/3,電壓為7.2V、電容量為37W),後續引發電池內建的討論,尤其消費者在買NB後採購備用電池的意願並不高(依IIT的統計2007年為1.13pack/unit、2009年為1.07pack/unit,顯示消費者除了原配電池之外,再加買電池的情況降低),越來越多的NB業者在推出新品時嚐試將電池內嵌,如: HP的Mini Netbook以及Asus的貝殼機都有幾款嚐試使用。


(圖四) Apple MacBook Air內置電池

對於NB電池內置最大的疑慮有二,一為一旦電池損壞之時,會連帶影響NB的可用性,不過消費者的購買週期縮短情況下,此疑慮也會逐漸降低。二最大的疑慮就是價格,因為內置的電池大多以使用高分子電池為主,目前高分子電池的價格與18650電池芯的價差在1~2成左右,整個Pack的價差在五成左右,能不能夠藉由大量生產,或是製程改善、良率提升..等做法來降低成本達到與18650電池相當是另一個重點,三為電池容量,以MacAir為例,其電池佔低板面積2/3容量為37W,而一般6Cell的電池電容量約在60~65W左右,仍是有相當的差距。

(二)CULV推出,引發NB續電力戰爭

Intel推出的Atom CPU以及CULV都是今年度以來引爆市場對NB續航力競爭的原因,其實NB採用此二系列CPU能夠延長續航力,最大的原因不是電池的改進,而是CPU以及NB零組件(如:LED背光..)的改善,CULV系列的CPU耗電量都在10W以下,如表一。與其它的CPU耗電量相較,其耗電量在一般CPU的1/2~1/3,再加NB背光採用LED等零組件的改善來讓NB的續航力。

由這個搭配電池的發展可以觀察,電池的進展的確是所有電子產品引頸期盼的,可是與電子產品的進展間的落差,電子零組件廠商只得回頭去修正電子產品的各項零組件耗能,或是找尋更再節能的替代零組件,以及增強電源控制軟體,利用其它做法來達到節能、續航力的要求。


(表一) Intel主要CPU耗電量比較

(三)打破日商議價力,促使產業垂直分工

全球NB的電池依其不同的製程及應用,可以區分為材料、電池芯、電池模組以及系統產品,NB電池的產業鏈如圖五。整個NB電池產業原為日本的電池芯以及電池材料廠獨大,不過在韓國SDI以及LG打破僵局後成功切入,以及大陸的BAK、ATL、BYD藉由山寨產品以及日、韓廠的缺貨趁勢而起,讓電池芯廠的數量增加,稀釋了電池芯廠的議價力,打破電池產業鏈垂直整合的魔咒,達到垂直分工。


日、韓的電池芯廠均有自有的電池組廠,我國的電池組廠在當中的角色更是二難。電池組廠商一條線所需投入的設備金額約在數百萬新台幣,更強調良率以及成本控制,過往在電池芯由日商獨大的情況下,讓日本以外的電池廠商相當難以存活,不過在電池芯廠的選擇增多後,我國廠商的優勢就在當中顯現出來,我國即便在產業鏈中獨強於電池組,但因為電池芯來源增加,又善加利用我們對於成本、良率以及中國大陸生產基地的使用,所以反而開創出我國NB電池組廠商的市場機會。

雖然目前日、韓的電池芯廠都各有各的Pack廠,不過如何將千萬顆的18650電池進行篩選達到均一性,進而讓其不良率低於1PPM以下,以及如何藉此達到成本的競爭這個就是我國Pack廠勝過日、韓廠商的原因。


(圖五) NB電池產業鏈

(四)中國電池供應商趁勢掘起

中國在電池的角色過去侷限於手機,對於NB由於電池芯需要進行多顆串、並聯,陸商對電池芯的容量、均一性,以及Pack廠良率控制不及其他廠商,所以一直少有著墨,2008年因為追求成本的山寨本以及Netbook興起,讓中國大陸電池芯廠有了生存空間,此外陸系廠商所提供極具競爭力的價格,也讓不少的NB廠願意嚐試進行陸系電池芯廠的認證,以及使用其產品。

中國大陸的電池芯廠目前針對NB產品有出貨的廠商包括ATL、BAK、以及BYD都有少量的出貨,雖然目前佔市場的比重很低,可是這就是給陸商一個練功的機會,而且也可以藉此壯大陸資的電池廠。不過當前使用陸系電池芯的廠商仍是少數,主要是由於不少陸系電池芯廠的產品在使用過後產生漏液的情況的確是較為嚴重,此外陸系廠對於超過2.2Ah的電池芯提供能力有限所致,所以不少的NB廠都只有少量下給陸系廠,或是下單後又會將訂單轉回日、韓的廠商。

資料來源:IEK產業服務-產業情報網

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