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2022年12月13日

電動車馬達,工業馬達公司, 富田電機(4590.TW)

來簡單理解一下Tesla的電動車馬達供應商,富田電機(4590.TW),公司才公開發行不久。


富田電機,目前產品主要圍繞在三個領域,A各式工業用電動機(馬達)設計生產、B電動載具馬達及動力系統的研發及製造,以及C電動載具與工業馬達性能測試驗證。以下將針對上述相關產品進行說明。


A 各式工業用電動機(馬達)設計生產:

a. 標準三相感應馬達(IEC):

馬達在定子繞組加三相交流電後,會形成旋轉磁場,其轉子上的閉合導條,會因為切割定子磁場的磁力線而成感應出電位和電流,而通過的導體在磁場中就會受到安培力,進而驅動轉子運動。三相感應馬達之馬力數1/8HP以上,可達到300HP。又分為2P、4P、6P、8P、 10P、12P等極數;適用產業單機直接三相電源,驅動運轉使用結構簡單, 無其它接觸零件,保養容易,耐久、使用期間長特性。 


b. 變頻馬達/變頻專用馬達:

變頻馬達是變頻器驅動馬達的統稱,實際上為變頻器設計的電機為變頻專用電機,由傳統的鼠籠式馬達發展而來。傳統鼠籠式馬達的散熱風扇是由馬達本體自帶外扇,變頻馬達會使用獨立電源的強制風扇,避免馬達低速時因風扇轉速慢,導致散熱不佳的問題,並且提高電機繞組的絕緣性能,而變頻專用馬達亦加裝旋轉編碼器作為速度或位置的回授; 搭配泛用型變頻器,基本調速設定,可提供可靠性的運轉功能,具省能源, 省維護優點。 


c. 感應伺服馬達:

又稱變頻伺服馬達 (AC ServoMotor),其外型又分為鋁框與積片式,可搭配編碼器進行速度控制與精準定位,無法直接市電啟動需搭配變頻器才能啟動。於額定轉速以下定轉矩輸出,額定轉速以上定馬力的特性 使其相較於一般感應馬達所提供的低速轉矩較為穩定,也因需搭配變頻器方 能啟動故減少許多不必要能源消耗。由於感應伺服馬達慣量較小易於啟動、 停止、無碳刷不需保養、無磁石不需定期偵測磁極位置等,目前已廣泛使用 於低轉速輸出或有節能需求的產業機械上。目前感應伺服馬達功率數為0.75 KW以上,最高可達到1100KW。


d. 同步馬達:

永磁同步伺服馬達為使用永久磁鐵的伺服馬達,又分為SPM(表面型永磁同步馬達)與IPM(崁入型永磁同步馬達), 富田電機所生產之同步伺服類型為SPM,表面型永磁馬達的結構簡單,磁鐵是表貼固定在轉子表面,沒有磁鐵部份的轉子和定子中間有較寬的氣隙,目前富田電機永磁系列產品分成一般型永磁同步伺服與直驅式永磁同步伺服;適用於專用機械,轉速變化量大之機械動力設備。 


e. 主軸馬達/內藏式主軸轉定子:

專用結構設計,在極高轉速下也能保持固有的運轉精度及電氣特性,符合CNC機械在電氣與機械上的要求。


f. 液冷伺服馬達:

液冷式伺服馬達適用於惡劣環境,環境中水氣、油氣、粉塵較多、週溫高之惡劣場合,透過油冷或純水系統水循環熱交換冷卻,馬達使用感應伺服之架構,省去強制風扇損壞更換/固定保養之困擾。 


g. 產業專用馬達:

針對水泵浦產業亦開發出水泵浦專用馬達,成功型、水木型、九溝馬達,全密閉構造可達IP54、IP55防塵防水等級,同時亦採用耐熱、耐濕、耐化學之絕緣材料,可適用在各種環境,包含鍋爐泵浦。軸心標準材質使用不銹鋼SUS410材質,堅固耐用及針對消防工程及大樓排煙系統亦設計出耐高溫馬達,通過300度/小時的高溫火燒認證測試。


B 電動載具馬達及動力系統的研發及製造: 

富田電機集結相關零組件夥伴及建立電動載具相關研發能力,針對定轉子組設計開發、動力系統冷卻系統及油路設計、馬達結構強度設計、馬達結構剛性設計、馬達振動噪音對策,可配合各國際化研發電動載具廠商所需之特性做客制化的規劃與實踐;至今仍不斷的深化多樣產品及透過關鍵核心技術的改變;並於全球綠色載具技術供應鏈中已扮演附加價值更高的角色,支持相關產業聯盟,整合相關資源。 


C 電動載具與工業馬達性能測試驗證: 

富田電機為確立公路型電動載具:轎車、巴士、重機及非公路型電動載具:自行車、船、滑雪車、水上摩托車、農建機等之關鍵零組件-動力馬達中的領導地位,率先於國內推出「電動載具動力系統性能測試驗證」的前瞻開創性服務,針對有動力驅控系統整合驗證及動力系統電機能效測試需求的客戶,富田電機可提供符合國際客戶及相關嚴格規範要求的UNR85標準測試環 境,透過UNR85動力系統能效測試平台規範、相關驗證技術資料庫取得、CANoe模擬環境的建立,最終建立自動化驗證之測試環境及測試節點之完整程式流程,即可快速提供客戶驗證動力系統建模之最終結果,可大幅縮短開發時間及實體測試改善的時間與成本,並且確保檢測結果能符合國際規範,進而最終能夠達到國際車廠對於電動載具之相關嚴格要求。另於工業用馬達也設立工業用馬達能效測試驗證平台,負責驗證能效試驗、T-N曲線試驗、溫升試驗達到客戶之需求。


產業概況


A.工業馬達 

富田電機馬達產品所屬產業為機電產業,機電產業係指與電力系統中之發電、 變電、輸電、配電及用電有關之產業。根據經濟部工業生產統計資料,發電、輸電、配電機械製造業主要產品包含發電機、電動機、電力變壓器、電力電容器、 高低壓配電盤、斷路器及其他電動機等,其中又以電動機佔該產業的銷售比重較高。依國際能源總署電量統計,馬達影響全球用電46%,為電力消耗最高的終端使用設備。其中,工業設備用的整數馬達(IHP)雖然占全球正在使用中之馬達比例僅有12.9%,但耗電量驚人,占總體馬達消耗能源比重高達87.7%。也因此,各國政府已無不積極推動MEPS,紛紛提倡使用高效節能馬達,並逐漸調高馬達能效規範,如歐盟及美國已實施馬達IE3效率等級(91.5%)的強制性管制,故帶動全球高效能馬達市場快速成長。 


依據ITIS全球馬達市場規模分析報告指出,2018年全球馬達市場規模為957億美元,終端產業增長是拉動整體馬達市場成長的主要因素,特別是工業應用的成長對馬達的需求最大,因工業用馬達占整體馬達市場50%以上。另亞太地區為全球最大馬達市場,市場規模為359億美元,市占率達37.5%。北美為第二大市場,規模為224億美元,市占率23.4%。西歐為第三大,市場規模為128億美元,市占率13.4% 。馬達為各式機器設備驅動其運作之核心,廣泛應用於風機、 空壓機、電梯,以及泵浦,馬達在工業機械產品及泵浦用所占比例較大,馬達提供予下游許多工業機械業、民生家電業與廠房空調及通風設備之重要零組件,因此,下游產業的景氣將影響本產業的需求量;再者,冷凍、通風及空調工程業、 冷藏及空調系統製造業與一般製造業等亦為本產業之下游相關產業。因此,下游產業之景氣榮枯將影響本產業之需求。


B.電動載具馬達及動力系統

富田電機目前電動載具馬達及動力系統產品,主要應用於汽車及自行車產業中的電動車領域,另就產品性質係屬汽車零組件產業。故以下分別就汽車、自行車及電動車產業及汽車零組件產業之市場現況說明如下:


汽車、自行車及電動車產業概況

汽車工業屬於資本、技術密集,為高附加價值的綜合產業,全球汽車主要市場包括中國、歐洲與美國等,然馬達以電動車為代表的新世代汽車及相關電子等新興市場將在未來迅速成長並成為主流。汽車產品為確保產品品質,從先期導入、產品研發、製造量產,開發期程相當長,其生產製造流程亦導入品質管理體系,相當嚴謹繁雜。 全球車市仍受COVID-19疫情籠罩,並面臨晶片、物料零件短缺、物流時間拉長,迫使汽車零組件供應鏈中斷,導致產能有限壓縮市場成長空間,幸有賴各國疫苗施打普及與政府政策支持,110年全球車市雖未回到疫前水平,仍繳出全年銷售8,038萬輛成績,微幅成長4.3%。


a. 歐洲市場 

由於COVID-19疫情尚未獲得有效解決,車用晶片不足及供應鏈供應短缺,根據專業機構歐洲汽車製造商協會(ACEA)統計,2021年歐洲汽車市場新車銷售量僅達970萬部,與2020年相較減少2.4%。以汽車市場銷售表現而言,2021年德國銷售量為260萬部,減少10.1%,法國銷售量為166萬部,增加0.5%,西班牙銷售表現持平,增加1%,義大利銷售量則增加5.5%。 


2021年歐洲油電車(HEV,柴油或汽油)銷售量大幅成長,較2020年增加60.5%,共售出190萬輛,市占率達19.6%,追平傳統柴油車。柴油車受到柴油門醜聞事件、高額汽車稅及各城市逐步實施之禁令影響,2021年在歐洲銷售量較 2020 年減少三分之一(-31.5%)。 


插電式混合動力車(PHEV)銷售量成長70.7%,共售出867,092輛,市占率達 8.9%。電動車銷售量成長63.1%,共售出878,432輛,市占率達9.1%(2019年為1.9%,2020年為5.4%),主要歸功於政府補貼政策及製造商提供多樣化之電動車款選擇。即使在原物料及晶片短缺的情況下,電動車市場在2021年最後3個月仍然持續成長。 


b. 美國市場 

由於美國消費者於2021年春季開始,疫情和緩增加購買新車的意願, 但車廠於夏季開始面臨全球晶片短缺、海運塞港及中國供應鏈供貨延遲,下半年汽車銷售量因此受到影響,儘管晶片短缺及中國供應鏈供貨延遲情形將於未來幾個月內減緩,然今年汽車銷售依舊疲軟,2021年美國汽車總銷量略高於1,500萬輛,略高於2020年銷售量,年度累計銷量增長3.4%。美國車市自1931年以來首見GM失去銷售霸主寶座,由Toyota搶下,主要因GM受晶片短缺影響,將產能優先移轉到利潤較高的車款,故造成汽車銷量下降但獲利不墜。


根據美國汽車調查網站Kelley Blue Book的數據顯示,2020年特斯拉占美國新掛牌電動車的比率為79%與2021年相比降至69.95%,並於2022年第1季在美國純電動車市場的市占又回升至75%,雖然比率出現起伏,但仍無損特斯拉的市場霸主地位


c. 亞洲市場 

在中國汽車市場方面,由於2021年上半年雖受疫情影響,導致仍有部分地區發生群聚感染事件,但整體狀況已有所好轉,然晶片供應短缺從第二季開始進一步惡化,至第三季也未見趨緩,加上塞港問題影響零件的進貨速度,使得中國境內整車廠深受零件短缺干擾,加上中國實施限電政策,亦影響整車廠的產能運用,故在多項不利汽車產業發展的條件下,使得2021下半年中國之汽車銷售量較2020年呈現衰退態勢。儘管中國在2021下半年因眾多不利因素,使得汽車產銷情況放緩,但因其銷售量已在2021上半年呈 現大幅成長態勢,加上在政策與企業支持的情況下,使得新能源車之銷售表現仍呈現快速成長趨勢,整體呈現小幅成長的局面。 


在日本汽車市場方面,同樣受到晶片短缺影響境內車廠產量,如汽車大廠豐田即因缺料困境,導致部分工廠與產線被迫停工、進行減產,連帶影響汽車銷售表現不如預期,而民眾對汽車需求的快速攀升也使得晶片交貨時程 越來越長,因此日本汽車產業之缺車情況持續蔓延,造成內銷量與出口量紛紛同步下滑超過一成,這已是日本車市連續三年衰退,銷量更是創十年來新 低。 


整體而言,汽車產業因產業規模大,且代表一國之民生經濟櫥窗,故該市場乃成為政府政策與經濟榮景最重要推動力量,商機龐大成長可期。 


全球自行車市場在近半個世紀以來有急遽的轉變,近年世界各國將電動自行車視為休閒的短程移動工具。隨著市場環境的變遷,國際油價飆漲趨勢及綠能科技不斷發展,為改善廢氣排放問題,加上歐美地區休閒、運動的興起,及新疫情時代的來臨,開啟了電動自行車新的契機。電動自行車依關鍵技術分為動力電池、動力電機及控制三大系統,決定電動自行車的性能。疫情趨緩下,自行車順勢成為交通、運動、休閒等各面向最佳工具,各國陸續解封,加上歐美各國鼓勵民眾以自行車取代大眾運輸,法國、義大利、英國等國正砸下幾億歐元資金,增設自行車道等基本設施,預估隨防疫封鎖陸續解除後,自行車產業(含電動自行車)可望重新獲得支撐。


汽車零組件產業

生產電動車零部件及馬達可歸屬汽車零組件產業,而汽車零組件產業簡單分為出廠原車零件以及售後維修零件,其中出廠原車零部件又可分為原廠委託製造 (Original Equipment Manufacturer;OEM)以及原廠委託設計製造(Original Design Manufacturer;ODM),此皆為新車所使用之正廠牌零件;主要客戶皆為車廠,以車廠為中心形成的供應體系,由上到下分別為中心整車廠、一階供應商(Tier1廠商)、二階供應商(Tier2廠商)與三階供應商(Tier3廠商)等。其中,整車廠掌握零組件功能與規格的制訂權,並進行整車組裝、關鍵技研發與部分零組件的製造活動;Tier1廠商的供貨對象為整車廠,負責系統或次系統產品的開發生產;Tier2廠商負責模組產品生產,供應Tier1廠商;Tier3廠商則是負責汽車零件或元件生產,彼此間形成緊密的供應關係。 


但隨著汽車產業邁入全球化階段,在全球採購的趨勢下,各整車廠與零組件協力廠的關係已不再僵固,零組件廠商可能會與多家整車廠合作,加上整車廠為了降低成本,不少大型整車廠陸續將研發設計委外給零組件廠商,使得汽車零組件廠商能創造出不同以往的高附加價值。此外,OEM及ODM市場之零組件產品的外觀、功能與規格依整車廠需求不同而各有差異,故多為客制化產品,標準化的機率仍低,但整車廠、OEM及ODM大廠為了降低成本,不得不以增加委 外代工的比重方式因應,近年來在獲利及成本的壓力下,整車廠汽車零組件的自製率不斷降低,對於外部汽車零組件廠的依賴程度逐漸提高,汽車零組件廠由單純零組件代工角色,成為車廠的主要研發夥伴,由汽車零組件廠透過研發及製程改良等方式降低成本,為爭取車廠訂單,紛紛使成本壓力逐漸轉移到零組件廠, 因此採取委外代工或合資方式,帶給台灣汽車零組件製造廠商機。


依台經產經資料庫報告顯示,我國汽車零件製造業在出口方面,儘管晶片短 缺導致我國汽車零件的OEM業務量下滑,然而因歐美地區AM市場拉貨力道強勁,加上氣候異常、冬季雪況嚴峻,從而提升碰撞零件的更換頻率,如:「其他機動車輛用照明設備」、「機動車輛用車頭大燈及尾燈」等零件之銷售值皆大幅成長,又全球電動車之生產與銷售量成長迅速,連帶推升我國主要供應商之營運動能,因此2022年1~3月我國汽車零件及車體製造業出口值為566.36億元,較2021年同期大幅上揚33.77%。 


依經濟部統計資料顯示,2021年汽車零件產值可望再度超越整車:我國汽車零件生產具有少量多樣化、彈性製造等優勢,以外銷及售後維修零件為主,深具國際競爭力與進入國際車廠供應鏈潛力。汽車零件出口以美國為大宗:我國汽車零件主要以外銷市場為主,直接外銷比重約5成5,109年因疫情拖累出口, 出口值36.4億美元,年減6.4%,為99年以來最大減幅,以歐洲減少14.5%、日本減少13.2%較多;110年受惠海外售後維修市場需求增加,1-11月出口值41.6億美元,年增26.0%。若依出口地區觀察,以美國為主要出口市場,占比逐年提升,自100年之38.6%提升至109年之52.7%,其次為歐洲,占比多在15%~18% 之間,中國大陸占比則呈現下滑趨勢109年僅占4.9%。 


由於消費者意識抬頭及生產車款日益增多,藉由客制化的製造模式,產品技術有顯著提升,台灣汽車零組件業者已有能力製造大部分汽車組件,供應體系相當完整。


國內汽車零組件產業基本上是隨著車廠與政府相關產業政策的脈動在發展, 其主要市場有二,一為配合國內、外車廠扮演OEM及ODM角色,提供原廠組裝電動車零件,另一市場則是提供售後維修。就零部件的銷售管道來看,則可分為原廠委託製造(Original Equipment Manufacturer;OEM)、原廠委託設計製 造 (Original Design Manufacturer ; ODM) 售後維修正廠認證之零件OES(Original Equipment Suppliers) 、 及售後維修零件副廠牌AM (Aftermarket)等等汽車的銷售管道。 


配銷通路扮演產銷間重要角色,多經由當地製造商、經銷商、貿易商等通路取得產品;當地製造商分別經由海外製造商、貿易商、進口商取得貨源後,直接銷售至原廠,越接近OEM及ODM市場產品等級及附加價值越高,相對利潤較高,而製造商在經過貿易商及盤商層層利潤分配後,其利潤較低。 


富田電機,為一家電動車馬達,工業馬達公司,日前才公開發行不久。公司2021年ROE為3.4%,毛利率為22%,負債占資產比率為52%。產品以電動車定轉子佔28.07%,三相馬達佔20.66%,伺服馬達佔6.66%,勞務收入佔22.8%,其它佔21.81%。銷售區域以美國佔23.85%,日本佔33.92%,內銷佔33.1%,中國佔6.4%,其它佔2.7%。公司研發費佔營收5%。最大客戶為Tesla,Mazda。依台經產經資料庫報告顯示2021年全球電動車滲透率達10%左右


產品之競爭情形

台灣電動車馬達及電動機產值雖然分別占汽車零組件及電動機產業比重不高,但仍有多家上市、櫃公司從事相關之製造及銷售業務,如東元、大同…等。國外之主要競爭廠商則有西門子、ABB、BOSCH、ZF、AISIN、NIDEC…等。


市場占有率

富田電機主要產品為工業馬達及電動車馬達等零組件兩大部分,在工業馬達產品方面,以富田電機之銷售值佔全台電動機銷售總額之比率作為市場佔有率估算之依據,依經濟部工業產銷存動態調查資料庫及本公司產值資料於109年及110年全國銷售值約計154.07億元及189.82億元,富田電機工業馬達最近二年度營業額分別為4.68億元及7.05億元,市場佔有率推估約為3.04%及3.72%。


而在電動車馬達等零組件方面,以富田電機之銷售值佔全台其他汽車零件銷售總額之比率作為市場佔有率估算之依據,依經濟部工業產銷存動態調查 資料庫及本公司產值資料於109年及110年全國銷售值約計830.82億元及937.02億元,富田電機電動車馬達等零組件最近二年度營業額分別為2.47億元及6.03億元,市場佔有率推估約為0.30% 0.64%


產業上、中、下游之關聯性

富田電機主要產品為工業馬達及電動車馬達等零組件,產業關聯性來看,本產業上游係電磁鋼捲、銅線、齒輪、 鑄件、驅動器、功率晶體,目前電磁鋼捲、銅線、齒 輪、鑄件、驅動器主要以國內廠商進行供應;原材料經沖壓、繞線加工、轉子鑄造 鋁合金等製程,供應中游馬達製造及組裝、測試驗證,製為成品供銷售;下游有馬達代理商、通路商、機械製造業、泵浦、自動化設備製造業、汽機車之組車廠商、 自行車組裝業等


富田電機109年度、110年度及111年前二季對第一大之供應商之進貨金額占整體進貨總額之36.23%、27.04%及21.46%,富田電機對中鋼鋼捲進貨比重較高,主要係因中鋼為國內最大之鋼鐵原料供應商品質良好,屬行業特性外。

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