電動車已是全球車業(yè)的共同發(fā)展趨勢，不僅業(yè)者全力投入，全球政府也陸續(xù)訂定法規(guī)要在一定的年限內(nèi)將燃油車的比例大幅調(diào)降。

由於政府與業(yè)者的帶動，電動車的發(fā)展也隨之加速前進(jìn)。國際市場研究機(jī)構(gòu) IHS Markit近期就預(yù)測，至2025 年全球EV（電動車）的年度銷售量預(yù)估將達(dá)到 458 萬輛，佔新車銷售量比重約 4.2%。另外一家市調(diào)機(jī)構(gòu)Frost＆Sullivan則指出，全球EV銷售量將從2017年的120萬輛，增加到2018年的160萬輛，並在2019年進(jìn)一步上升至200萬輛左右。

所以從年成長率來看，在未來的十年內(nèi)，電動車市場將維持在20%以上的高檔，並接下來的二十年之後，成為購車的首選，躍居市場主流位置。而其相關(guān)的供應(yīng)鏈與零組件自然也就炙手可熱。

圖1 : 電動車馬達(dá)的關(guān)鍵主戰(zhàn)場已經(jīng)拉高到最上游的設(shè)計端。圖為富田所研發(fā)的電動巴士馬達(dá)（攝影／籃貫銘）

而在電動車的關(guān)鍵零組件之中，以電池、馬達(dá)與電控模組最為主要。目前成本最高的是電池的部分，至於馬達(dá)則是臺灣的擅場。而相較於其他應(yīng)用，電動車的馬達(dá)有非常不同的需求，不僅在轉(zhuǎn)速上需要高性能和高穩(wěn)定性，同時在節(jié)能方面也有更高水準(zhǔn)的要求，因此其製程技術(shù)就有其獨到之處。

電動車馬達(dá)三大發(fā)展趨勢

財團(tuán)法人金屬工業(yè)研究發(fā)展中心精微成形研發(fā)處副處長花瑞銘接受《智動化》專訪，暢談國內(nèi)電動車產(chǎn)業(yè)的趨勢、機(jī)會和挑戰(zhàn)，其中，提及臺灣上中下游供應(yīng)鏈完整，只要適切整合，便可在快速開發(fā)領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位，令國外廠商趨之若鶩。

隨著電池成本快速下降、加上低維修與燃料成本，三重優(yōu)勢之下，國內(nèi)外研究報告均指出，2022年到2025年後電動車就會成為民眾購車首選。就維修層面來看，傳統(tǒng)燃油車常更換機(jī)油保養(yǎng)，電動車免換機(jī)油、馬達(dá)也不易壞。此外，電動車煞車主要靠馬達(dá)，很少用到煞車皮。就社會面來看，電動車維修需求少，馬達(dá)是最關(guān)鍵零組件。花瑞銘分析，效率佳、重量和體積小，但輸入功率（扭力）維持，以及成本降低是電動車馬達(dá)發(fā)展三大趨勢。

圖2 : 金屬中心精微成形研發(fā)處處長花瑞銘說，臺灣電動車供應(yīng)鏈具少量多樣化的競爭優(yōu)勢。（攝影／王景新）

馬達(dá)90%由金屬組成，金屬中心具備審視金屬材料是否能加工出來的能力，避免設(shè)計端至製造端產(chǎn)生落差。包括：鋼片沖切，繞漆包線，磁石成形，馬達(dá)組裝等金屬加工、製造技術(shù)。

但現(xiàn)在的趨勢是，安於基礎(chǔ)金屬加工、製造技術(shù)，恐怕有被淘汰的風(fēng)險。「國外下訂單（OEM），臺廠按照規(guī)格做就好。如果沒有自主研發(fā)模擬的能力，根本不敢變動。」因此，關(guān)鍵主戰(zhàn)場已經(jīng)拉高到最上游的設(shè)計端，「想要具備自主設(shè)計能力，就必須模擬設(shè)計馬達(dá)，如何讓體積、重量、成本最佳化。」

花瑞銘表示，好比電動跑車著重瞬間動力；電動房車講究平順安靜；海灘型電動車則要考量防震、防塵等功能，「馬達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計就會不一樣。」上游設(shè)計部分，金屬中心攜手國內(nèi)首屈一指的成大馬達(dá)科技研究中心，透國模擬軟體，設(shè)計出與實際運(yùn)用無落差的馬達(dá)。

如何降低馬達(dá)成本？花瑞銘說，矽鋼片沖切材料如何更省，「小尺寸節(jié)省矽鋼片使用，馬達(dá)結(jié)構(gòu)小型化，不用永久磁石改以同步磁阻馬達(dá)，新設(shè)計取代BLDC，都是方法。」還有針對馬達(dá)磁場路徑，省略無用的材料、結(jié)構(gòu)；磁力線、散熱材料選擇等。

臺灣馬達(dá)產(chǎn)業(yè)具快速開發(fā)優(yōu)勢 人才和資金是挑戰(zhàn)

事實上，針對應(yīng)用需求來設(shè)計馬達(dá)，也是趨勢之一，攸關(guān)競爭優(yōu)勢。花瑞銘直言：「做些規(guī)格化的馬達(dá)沒有競爭力。」換言之，少量多樣的客製化馬達(dá)將會成為市場新寵，例如：歐洲各國家地形、氣候不同，北歐緯度高濕氣重，馬達(dá)設(shè)計就跟荷蘭不同。「先替客戶依據(jù)應(yīng)用情境設(shè)想就會有很好的發(fā)展，擺開中國大陸的競爭。」

花瑞銘不諱言，依照目前臺廠的產(chǎn)能，無法應(yīng)付需求，未來應(yīng)該會移往東南亞量產(chǎn)。「利基型應(yīng)用附加價值最高。」快速開發(fā)量少樣多是臺灣的主要競爭力，「最多兩天，可把上中下游串連。國外沒有這個機(jī)會。」

經(jīng)濟(jì)部技術(shù)處支持之下，金屬中心跟成大馬達(dá)中心合作，投入最上游馬達(dá)設(shè)計，著重應(yīng)用附載，不再單純模擬馬達(dá)特性表現(xiàn)，「接上齒輪箱或接上輪子看動力系統(tǒng)表現(xiàn)。」由於使用的軟體工具多，成本相對提高。至於新的製程技術(shù)，設(shè)備、刀具、金屬製造工藝都不同，金屬中心有ㄧ符合國際水準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)馬達(dá)測試實驗室，可規(guī)劃測試應(yīng)用動力系統(tǒng)特性。至此，確立在模擬設(shè)計，元件製造，動力系統(tǒng)檢測驗證三大領(lǐng)域的功能。

談到臺灣發(fā)展電動車的挑戰(zhàn)，花瑞銘直指人才和資金不足，特別是電機(jī)、機(jī)械背景做屬於傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、被視為「黑手」的馬達(dá)開發(fā)案少，「連金屬中心開缺都找不到人。」看好本土大同、東元、士林電機(jī)、臺達(dá)，最有潛力，儘管這四大發(fā)展系統(tǒng)各有缺口，卻是最有機(jī)會的電動車領(lǐng)導(dǎo)品牌。

近來，金屬中心與財團(tuán)法人自行車暨健康科技工業(yè)研究發(fā)展中心，合作開發(fā)電助自行車，搶攻綠色商機(jī)。花瑞銘判斷，自製馬達(dá)這核心零組件，也將是各大電動車廠的研發(fā)策略。

成立研發(fā)聯(lián)盟 馬達(dá)元件為首發(fā)項目

圖3 : （製圖：CTIMES；資料來源:臺灣車輛研發(fā)聯(lián)盟）

而為了建立臺灣的電動車供應(yīng)鏈，2009年5月經(jīng)濟(jì)部技術(shù)處號召臺灣的產(chǎn)研機(jī)構(gòu)，成立了臺灣車輛研發(fā)聯(lián)盟 (TARC)。該聯(lián)盟由金屬工業(yè)研究發(fā)展中心(MIRDC)、工業(yè)技術(shù)研究院(ITRI)、車輛研究測試中心(ARTC)、中山科學(xué)研究院(CSIST)與華創(chuàng)車電技術(shù)中心公司(HAITEC)等5個車輛研發(fā)單位組成。

臺灣車輛研發(fā)聯(lián)盟成立時，技術(shù)處便指出，期望藉由產(chǎn)、官、學(xué)、研資源整合，促成電動車關(guān)鍵零組件發(fā)展，同時建立臺灣系統(tǒng)整合技術(shù)，促使臺灣電動車輛產(chǎn)業(yè)，加速進(jìn)入國際供應(yīng)鏈，進(jìn)而打造綠能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新紀(jì)元。

臺灣車輛研發(fā)聯(lián)盟表示，國際電動車市場正在起步階段，臺灣發(fā)展電動車輛除可大幅提升國家能源效率，更可利用我國在自行車、機(jī)車、代步車以及商用車等產(chǎn)業(yè)自主品牌優(yōu)勢。由於，電動動力關(guān)鍵模組已打入國際電動車供應(yīng)鏈體系，透過積極發(fā)展電動關(guān)鍵模組產(chǎn)業(yè)及電動車輛產(chǎn)業(yè)如電動機(jī)車、多功能休閒電動車(E-UTV)、輕型電動車(LEV/NEV)、城市電動車(City EV)、電動汽車(Standard EV)、電動巴士(E-Bus)等，將可促成我國車輛產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的契機(jī)，並估計2020年臺灣有機(jī)會創(chuàng)造3,000億元產(chǎn)值。

未來發(fā)展策略上，臺灣車輛研發(fā)聯(lián)盟也設(shè)定了5大產(chǎn)業(yè)聚落，以建立臺灣在地的電動車產(chǎn)業(yè)鏈與自有的關(guān)鍵技術(shù)，其中，驅(qū)動馬達(dá)與控制模組被列為第一項，便是著眼臺灣已具有在馬達(dá)和驅(qū)動器元件的技術(shù)優(yōu)勢，另外也把相關(guān)的電力元件與Power IC納入其中，符合目前電動車動力系統(tǒng)的整合設(shè)計趨勢。