第四章 西門子企業進入中國電動汽車產業之個案探討
第二節 西門子企業在電動汽車產業價值活動與核心競爭力
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第二節 西門子企業在電動汽車產業價值活動與核心競爭力
我們從圖 7 的電動汽車產業價值鏈可知,電動汽車產業的主體價值鏈包括電動汽 車的設計與製造、動力與傳動系統、電能儲存、電能基礎設施供應、以及電動汽車 相關支援與服務產業。其中的電能儲存又包含電池充電技術的研發、電池的製造、
銷售通路與售後服務與支援等價值活動;另電能基礎設施供應,則包含發電、電力 傳輸與配送、充電設施、電動車電網(Vehicle to Grid, V2G)技術與應用,以及終端 客戶服務等。
西門子企業集團在發電、電力傳輸與配送等價值活動上,市場上已極負盛名,從全 球第一部商運發電機組,到目前的超高壓直流輸配電系統,累積近 160 年的發電 與輸配電產業能力與經驗,皆顯示了西門子集團核心能力的價值特徵、資產特徵與 知識特徵。西門子以其在發電與輸配電產業能力與經驗,結合其工業部門在電力驅 動器,以及 IT 解決方案與服務部門在資訊網路系統的能力與經驗,將搶占電動汽 車產業的一席之地。
再生能源
隨著世界不斷增長的能源需求,以及對清潔能源發電需求的增加,該集團已致力於 再生能源產業的發展,尤其在風力渦輪機,大型太陽能光電轉換器,與太陽能熱電 站等,皆已開發最先進的技術,支持產業發展。特別是風力發電的應用,該集團已 發展完整的陸上,沿海與近海等風力發電解決方案。其研製的高效能,穩定且可靠 的風力渦輪機,已可使用在陸上,沿海和近海的風力發電站。西門子風力發電服務 團隊亦提供整體解決方案和服務,以滿足整個風能轉換鏈的需求。而其核心能力在 於能順利將此一再生能源發電,與既有傳統電力電網整合運行。
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西門子已提供了兩套由該公司所製造的電力驅動系統給“iChange"概念車使用,
該車輛已於2009 年 3 月的日內瓦車展中展出。“iChange"概念車是由 Rinspeed 公司在eRuf Greenster 所生產的車輛。Rinspeed 公司是一家位於瑞士的公司,由 一位頗有遠見的弗蘭克 (Rinderknecht)先生領導,以設計生產前瞻性概念車而聞 名。車高約一米,車身約 4.28 米長的“iChange"配備了西門子驅動技術部門生 產的 150 千瓦電動馬達,使該車種從 0 加速到 100 公里僅需 4.2 秒。該款車的最
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里。這款車的鋰離子電池,是由座落於德國諾德豪森(Nordhausen)的蓋亞公司所 生產的,它可以透過一個傳統的電源插座,約三個小時內完成充電。‧ 國
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3. 電力雙向運作的設備,以及彈性的電力計費系統,都需要更進一步的發展,方 能使電動汽車成為電力儲存的媒介,而且,這些設備與系統,皆須成為未來智 慧電網(smart grid)的一部分。
上述迄待解決的問題,正是西門子核心能力足以面對與因應的課題。
西門子在能源供應產業擁有多年的經驗,並已累積其相關價值活動專業的知識。因 此,該公司已著手使用這些核心能力所帶來的優勢,進行從電動汽車零組件到電網 元件的設計工作,以因應未來電動運輸移動系統的需求。西門子能源部門於 2008 年在柏林參加德國國家戰略會議的電動運輸議程中,就提出了一個被稱為「汽車電 網情境」的軟體,它模擬了集中和分散式能源系統的互動關係,展現了電動汽車將 扮演既是能源消費者,亦是能源供應者的雙重角色。該軟體說明了如何吸引電動車 輛,能夠利用夜間的廉價電力儲存電能,然後,在白天出售這些電力回電力電網 內,賺取利益。
西門子能源業務部門於2009年2月,為上述系統成立一個研究聯盟,就在同時,該 公司亦簽署了一項協議,加入一項由丹麥發起的國際性合作計畫,被稱為EDISON 計畫。EDISON代表「在分散與整合市場中,利用永續能源和開放式網路的電動汽 車(Electric vehicles in a Distributed and Integrated market using Sustainable energy and Open Networks)」。西門子公司在EDISON計畫內預計完成的目標,
是建立電動汽車和插入式混合動力汽車的電能儲存設備,和充電與授電技術的標準 規範,並研究電動汽車連接到公共電網的潛力。
在 EDISON 專案中,西門子負責協調和提供關鍵技術,使充電站和相關的控制系 統,能確保電池能量的最佳利用率。而管理電池充電與電池電能回授至電力電網的 電力電子技術,以及系統間的通訊系統,亦是西門子團隊研究的核心。
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電動車連接到電力電網的應用,必須面對另一項特別的挑戰,即在用電高峰期間,
電池的電能將被用來作為所謂的「電力調節」用途,屆時,電力電網將會產生大量 的電能,並迅速地在兩個方向上流動,即充電與授電。
電力調節指的是,電力公司提供的電力,必須足以抵消電力網路頻繁的波動,以及 當電力需求超過電廠基本供電能力時,所必須引進的外部補充電能。目前,用於調 節電力電網的電能,都是在短時間內由天然氣電廠,抽水蓄電站,地熱發電廠,或 能量存儲單元所供應。西門子公司目前的工業技術,可以應用電動汽車的車用電 池,作為因應電力調節需求的能量存儲單元。該公司已經有大部分的設備、系統與 解決方案,可以提供建立一個能使電動汽車與電網間連接的基礎設施。其所擁有的 專有技術包括開關設備,整流器和控制技術等,此外,西門子公司的網絡設計專業 知識,SIPLINK 網絡耦合技術,以及地區電網轉換技術等,皆為電動車車用電池 作為能量存儲單元,以進行電力調節的關鍵能力。
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意味著電力供應的需求將增加。然而,根據德國的再生能源聯會(Renewable Energy Federation, BEE)表示,這些增加的電力需求,可以輕易地透過再生能源 的成長而被解決。以德國為例,從 2007 年到 2008 年間,其所增加的再生能源發 電量約為 43 億千瓦小時(度),即已超過了該國 2020 年所預估電動汽車數量所須 消耗的總電力需求的兩倍。但是,僅是對電動汽車販售電力,就其能源效率與目前 的能源價格而言,是不划算的,更不用提因為建造這些服務的基礎設施,所需要投 入的鉅額經費。(Markus Zahnjel and Christian Lechler,2009)