隨著電動車廠特斯拉(Tesla)與日本鋰電池廠松下(Panasonic)合資成立的超級電池工廠(Gigafactory)正式開幕，量產時程在即，對於上游正負極材料、隔離膜、電解液及關鍵金屬等原物料的需求量將大幅拉升，相關供應鏈營運可望迎來新一波成長榮景，點燃股價的多頭攻擊火種。超級電池工廠是由特斯拉與松下合作興建，位於美國內華達州斯帕克斯市(Sparks)郊區，預計總投資金額為五十億美元，松下七月底宣布計畫發行最多四千億日圓(約合三八．六億美元)的企業債券來支應此投資，完工後佔地面積約高達五八○萬平方英尺(大小約一百個標準足球場)。量產後一個打十個 成本再降三成以上目標在二○一八年實現年產三五千兆瓦小時(GWh)容量的電池，二○二○年實現年產一○五千兆瓦小時(GWh)容量的電池(產能全開)，完工後全年電池產能為全球電池工廠年產能的總和。超級電池工廠自二○一四年六月開始動工，今年七月二十九日正式開幕(目前進度完工一四％)，預計十一月開始投產，二○一八年將讓千瓦小時(KWH)電量電池組成本降低三○％以上。相較中國電池業者在正極材料多採用磷酸鋰鐵，特斯拉則使用松下提供的鎳鈷鋁酸鋰(NCA)三元材料。Model S配備了三種松下一八六五○的鋰電池，容量分別為40KWH、60KWH、85KWH，整個電池包重量約為四五○公斤，電池重量能量密度約為二一一瓦時／公斤(Wh/kg)，大於NISSAN Leaf的一五七Wh/kg。Model 3則將使用的二○七○○高性能電池，搭載65KWH的電池組，體積及能量儲存空間是一八六五○電池的一．三三倍，重量能量密度為一．三五倍，可讓Model 3重量降低○．五噸，單次充電行駛里程約為二二五英里(約三六二公里)。由於三元材料平均重量能量密度可達180Wh/kg，優於目前主流的錳酸鋰(LMO)及傳統的磷酸鋰鐵(LFP)，近年已有多家電池廠積極導入開發。超級電池工廠投產後，可望帶領三元鋰電池成為動力電池新技術主流，NCA及鎳鈷錳酸鋰(NCM)為代表的三元鋰電池，重量能量密度高、迴圈壽命及安全性能較好、價格相對便宜，是電動車動力電池最佳選擇。隨著未來新能源乘用車開始放量，三元鋰電池占比將隨之大幅提升，進而帶動三元正極材料的需求。為了順應材料高能量密度、低成本的要求，將走向「高鎳低鈷化」趨勢，高鎳三元材料將成未來主流，進一步拉動三元材料需求。估計在三元鋰電池二○一五年消耗鎳一九七三噸、鈷一○五六噸、錳一一七○噸。二○一八年，三元鋰電池需求量將達到34.8GWh，消耗金屬鎳二三七八五噸、鈷七○六七噸、錳七○六一噸。
去年底以來市場需求強勁 氫氧化鋰價格飆升近三倍碳酸鋰用途較廣，主要應用於鋰電池、陶瓷及玻璃等行業，分為工業級碳酸鋰和電池級碳酸鋰兩種，碳酸鋰含量大於或等於九九．五％為電池級，低於九九．五％為工業級，電池級碳酸鋰主要應用於新能源鋰電池。在新能源汽車高速發展及3C產品對電池容量不斷提升下，鋰電池在碳酸鋰需求占比快速拉高，二○一五年鋰電池對碳酸鋰的需求達到三九％，成為占比最高的行業。電池級碳酸鋰主要用在鋰離子電池的正極材料生產，不同正極材料的電池所需電池級碳酸鋰用量不同，鈷酸鋰(LEO)電池用量最大，每一KWH消耗○．七二公斤的碳酸鋰，用量最小則是錳酸鋰(LMO)，每一KWH消耗○．五一公斤的碳酸鋰。進行跟蹤測算其對碳酸鋰需求的彈性。假設二○二○年全球新能源汽車銷量六百萬輛，乘用車占比八五％，三元鋰電池的需求量約為140GWh，對應碳酸鋰需求八．四萬噸，相當於二○一六年全球產量的四四％。特斯拉使用的松下電池正極材料則都以氫氧化鋰為鋰源，由於其穩定性高，反應過程中不產生一氧化碳干擾物，有助於增大材料的振實密度，相比於碳酸鋰更適合作為三元正極材料合成的基礎鋰鹽。在強勁需求帶動下，氫氧化鋰價格自二○一五年第四季度以來出現三級跳的走勢，從每噸約五萬元一度飆升至每噸十九萬元，漲幅更甚碳酸鋰。根據英國金屬市場研究機構Roskill的估算，二○一七年氫氧化鋰需求量將近四．九萬噸，占基礎鋰鹽材料比例從二○一二年的一二．五％增至三七％。鈷價走勢將出現拐點 二○一七年供不應求特斯拉為了確保原料供應無虞，積極建立自己的氫氧化鋰供應鏈，近年陸續與Pure Energy Minerals、Rare Earth Minerals及Bacanora Minerals等初級鋰礦商簽訂遠期採購協定，計畫以低於目前市價在未來採購氫氧化鋰，保證未來五～七年的原料供應，並緩解鋰價上漲的成本壓力。鈷是一種銀灰色有光澤的金屬，有延展性和鐵磁性，因具有很好的耐高溫、耐腐蝕、磁性性能，是製造高溫合金、硬質合金、陶瓷顏料、催化劑及電池的重要原料之一。根據美國地質調查局(USGS)統計，二○一五年全球鈷礦儲量七一七．三萬噸，依當年十萬噸消費量估算，開採年限將超過七十年。剛果、澳洲及古巴儲量居前三名，分別占比四七．四％、一五．三四％、六．九七％，鈷礦石產能集中在嘉能可、自由港、淡水河谷和歐亞資源等礦業集團。就目前各機構對全球鈷供需預測觀察，今年將是鈷供需結構轉換臨界點。以國際鈷業協會(CDI)為例，今年至二○一八年鈷供給量分別為九．五九萬噸、十．二一萬噸、十一．○一萬噸，對照市場預估需求量分別為九．五五萬噸、十．六九萬噸、十一．四四萬噸，今年仍供給過剩四百噸，但到了二○一七年就變成供給短缺四八二○噸，屆時鈷價走勢將會出現拐點，並持續到二○一八年。二○一五年全球正極材料市場中，中日韓生產商約占六○％以上，三元材料廠商同樣集中在中日韓，約占全球份額五○％以上，中國廠商則因進入三元材料行業時間較短，產品存在同質化問題，毛利率低於一○％，產品仍以中低端市場為主。負極材料則是鋰電池產業中游的最核心的環節，目前主流的鋰離子電池均以碳基材料作為負極，相較於正極材料，負極材料的創新更難，碳基材料憑藉較高的工業成熟度和低廉的成本，幾乎佔據了整個負極市場，目前以人造石墨及天然石墨為主，兩者占比總合達九○％以上。
人造石墨加矽基材料 蔚為負極材料新風潮天然石墨主要應用在3C消費類鋰電產品上，容量較高的人造石墨主要應用於電動交通領域，現階段負極材料研究的主要方向有石墨化碳材料、無定型碳材料、氮化物、矽基材料、錫基材料、新型合金及其他材料。松下20700高性能電池，其負極材料是在人造石墨中加入一○％的矽基材料，克電容量提升至550mAh/g，矽基材料的問題在於充放電後體積會膨脹到原來的三六○％，石墨只膨脹到一○％，而體積膨脹將造成顆粒粉化，迴圈性能差；活性物質與導電劑粘結劑接觸差；表面固體電解質介面膜(SEI)重複生長，消耗電解液和鋰源，迴圈變差等問題。可預期特斯拉率先採用後，將會掀起產業對矽基材料的研發及應用風潮。二○一五年全球負極材料銷量達到十一．二七萬噸，產地主要集中在中國及日本，中國因石墨資源豐富，具有成本優勢，日本優勢則在於技術積累充分。石墨負極材料屬於高性價比 未來二～四年仍是市場主流日本負極材料的主要供應商是日立化成、日本碳黑、JFE及三菱化學等，前三者以人造石墨為主，三菱化學則以天然石墨為主。中國負極材料主要供應商為深圳貝特瑞及杉杉科技，深圳貝特瑞以天然石墨為主，杉杉科技以人造石墨為主。由於中國負極材料產能較大，足以支應中國市場需求，正因供給不虞匱乏，導致負極材料價格逐年走低，二○一四年下跌約一○％，二○一五年均價下滑幅度在五％～一○％，導致負極材料市場規模增長緩慢。考量中國廠商逐步擴大產能，加上新型負極材料的逐步研發，未來負極材料價格仍會逐年下降，預計到二○二○年前年均降幅七％。受動力電池需求起飛帶動，二○一五年中國負極材料的需求增長最快的是人造石墨，又因人造石墨的均價高於天然石墨，造成負極材料市場結構上的改變，雖然整體價格逐年下滑，但產值增速卻接近產量增速。由於石墨負極材料的高性價比，在未來二～四年內仍會是市場主流，預期年產量將維持二○％的增長速度。美琪瑪及康普打入供應鏈 將是這波商機首波受惠者回到國內來看，目前鋰電池材料供應鏈有正極材料的尚志(3579)、長園科(8038)、立凱-KY(5227)、美琪瑪(4721)、康普(4739)、台達電(2308)；負極材料的中碳(1723)、榮炭(6555)、永裕(1323)；電池隔離膜的明碁材(8215)；電池電解液的聚和(6509)；銅箔的金居(8358)。其中，美琪瑪及康普因已打入特斯拉供應鏈，預期將會成為超級電池工廠商機的首波受惠者。
美琪瑪透過本身金屬的採購能力，切入電池正極材料領域，二○一二年與日商戶田合資成立「美戶先進材料」，美琪瑪及戶田各持股五○％，美戶生產正極材料上游原料的硫酸鈷及硫酸鎳，美琪瑪銷售電池材料所需金屬賺取價差為主。美戶客戶以日本住友(Sumitomo)占比六○％最高，住友生產的正極材料六○％是交貨給松下，甚至連Tesla電池新供應鏈三星SDI及LG化學也為其客戶，通吃Tesla電池正極材料商機。由PTA氧化觸媒起家的康普，跨入正極材料的硫酸鈷、硫酸鎳及電子級硫酸等產品，透過松下打進特斯拉供應鏈，因應客戶需求已將正極材料產能擴產一倍，擴增第二條硫酸鎳產線第一季開始量產出貨，目前頭份廠二條硫酸鎳產線，配合訂單需求，也在積極提升利用率，強化長期利基。負極材料方面，中碳將軟瀝青煉製成介相瀝青粉末，用作3C產品及電動車用鋰電池的負極材料，其介相石墨碳微球因品質佳，已成功打入日
