太陽光電介紹

2018年太陽光電全球累積安裝量 (自2004年計算)已達 505 GW,且2018年新安裝量更創歷史新高達100 GW (註1),其中2018年新安裝量最多的五個國家分別為中國、印度、美國、日本、澳洲,印度更是一舉超越美國,成為全球第二大新增安裝國,除了印度外,開發中國家如:土耳其、巴西,也超越多數已開發國家成為前十大安裝國(註2),而臺灣在政策趨動下,於2018年成為全球第15大市場國。

然快速的安裝成果已使各國在財政、電力網絡上造成一定衝擊,國際政策近年多轉為競價機制。主要市場隨FIT價格調降,安裝成長力已逐漸轉弱,近年在導入競標制度後,使各國躉購價格更具彈性。預估2019年仍由印度、歐洲、新興市場延續成長動能,全球安裝量仍持續成長,雖產品單價持續下跌但整體市值仍持續正成長趨勢。

而太陽光電產業範疇主要可區分為:(1)多晶矽、(2)矽晶圓、(3)矽晶電池、(4)矽晶/薄膜電池、(5)光電系統等五大類,而研析國際目前相關環保驗證規範,額外區分(6)其他產品與(7)太陽光電廢棄物處理另兩大類,綜整如下表:

註1:2008年-2018年全球累積與年度新增太陽光電容量(資料來源:IEA SHC)

註2:2018年全球累積與年度新增太陽光電容量前10名國家(資料來源:IEA SHC)

 

太陽熱能介紹

太陽熱能主要商業應用為熱水器系統,依收集器種類可分類為Glazed collector和Unglazed collector兩種。2018年太陽熱能熱水器全球累積加熱量 (自2008年計算)約達 480 GWth (註1),其中大部分為Glazed collector (占比約96%),但年成長率卻是逐年下滑,2018年度成長率僅2%,且年度成長量僅8GWth 為過去十年新低紀錄。但2018年年度太陽熱能市場銷售持續增加,達33.3 GWth ,但仍較2017年年度新安裝量下滑約4%,而2018年全球前五大新安裝量國家依序分別為:中國(24.8 GWth)、土耳其(1.3 GWth)、印度(1.22 GWth)、巴西(0.88 GWth)、美國(0.62 GWth),仍以中國為主要成長動能(74%);但若分析年度成長率,則以波蘭(+179%)、丹麥(+128%)、印度(+17%) (註2)。

而太陽熱能熱水器應用概略可區分為:(1) 太陽熱能收集器/管、(2)控制裝置、(3)太陽能熱水器系統,經研析國際目前相關環保驗證規範(包含效率、節水、節能等)後,綜整如下表:

註1:2008年-2018年太陽熱能熱水器全球累積加熱量(資料來源:IEA SHC)

 

註2:2018年度全球太陽熱能熱水器新增加熱量(資料來源:IEA SHC)

 

LED介紹

LED (Light-emitting diode)發展至今,產品性價比大幅提升,各應用市場滲透率不斷提高,2016 ~ 2018年全球 LED 元件各應用市場占比分析如圖1所示,照明應用市場持續穩居最大應用市場,2018 年其占比緩升至約35%,但照明產品價格競爭激烈,其市場則呈現量升價跌;此外車用及看板市場近年也同步持續成長;可攜式產品(包含應用於手機、平板電腦、筆電等)應用市場,受到終端市場飽和影響,再加上 OLED 不斷侵蝕智慧手機面板市場影響下,使得 2018 年市場比重下滑至 10.5%;中大尺寸背光 (TV/Monitor Display) 部分,同樣受到終端應用市場飽和影響,且新產品 Mini LED 市場受限成本仍過高,導致尚未發酵,造成應用市場占比逐年衰退, 2018 年占比已下滑至 12.4%。圖2為2016~2018年全球 LED 元件市場規模與2019~2023年市場規模預測圖,2018年全球市場受惠全球經濟回溫,使得 LCD TV 以及智慧手機銷售仍呈成長,再加上 LED照明、車用以及看板市場持續成長,因此 2018 年全球 LED 元件市場規模成長至179億美元,較 2017 年成長 4%;而2019年受到中美貿易戰與全球多國保護主義興起,預估 2019 年全球 LED 元件市場將些微衰退約5%,2020年則由於東京奧運舉行,加上Mini LED、Micro LED技術可望更成熟,整體市場規模可望由貶轉升。

而LED依應用市場主要可區分為:(1)照明、(2)標誌、(3)可攜式電子產品、(4)TV/看板、(5)汽車、(6)其他 六大類,經研析國際目前相關環保驗證規範後,

綜整歸納如下表:

圖1:2016~2018 全球 LED 元件應用市場分析  ,資料來源:工研院 IEK Consulting (2019/04)

2016~2018年、2019~2023年 全球 LED 元件市場規模與預測   ,資料來源:工研院綠能所 (2019/09)

燃料電池介紹

燃料電池同時具有儲能與創能的特性,而在多種新能源中的優勢包含有:(1)發電效率高、(2)可整合更多再生能源、(3)可建立分散式電網以減少電力運送損失、(4)運轉安靜、低碳,對環境影響較少、(5) 建置時間短且安裝地點不受限制、(6) 無間歇性發電問題等。目前燃料電池應用產品可以市場成熟度區分,如圖1所示,區分為:(A)已商業化應用市場:如可攜式電源、備用電源、發電廠、搬運載具等);(B)成形中應用市場:如燃料電池交通陸地載具、無人機、軍用市場、發電整合系統等;(C)未來應用市場:如燃料電池飛機、船舶等。圖2為2016 ~2022年燃料電池全球市場發展趨勢,而2018 年全球燃料市場規模為 23.9 億美元,其全球市場規模受到美國燃料電池補助復甦,以及亞洲市場崛起的狀況之下,較 2017 年 19.8 億美元增加 20.7%。預計隨著主要已發展和發展中國家之政策支持,例如補貼政策、加氫站設施增加、發展燃料電池巴士等,皆將使 2019~2022 年間之全球市場呈明顯成長的趨勢。

燃料電池技術相當多元,且不同應用產品有不同之主流技術核心,主要可區分為:(1)質子交換型燃料電池 (PEMFC)、(2)直接甲醇燃料電池 (DMFC)、(3)磷酸燃料電池 (PAFC)、(4)熔融碳酸鹽燃料電池 (MCFC)、(5)固態氧化物燃料電池 (SOFC) 五種類型,經研析國際目前相關驗證規範後,綜整歸納如下表:

 

圖1:全球燃料電池應用產品  (資料來源:工研院 IEK Consulting (2019/06))

 

圖2:2016 ~2022年燃料電池全球市場發展趨勢   (資料來源:富士經濟(2018/12);工研院綠能所)

熱泵介紹

     能源在日常生活中是不可或缺的,但多數能源(例如煤,石油和天然氣)往往導致溫室氣體的排放,而熱泵提供了一種節能且環保的方式,通過空氣熱能、淺層水源、地熱等技術為空間供熱,廢氣、地下水、地表水為常用之熱源。2018年,全球熱泵市場規模已超過440億美元,預計到2025年,年新安裝量將超過1400萬台,市場規模超過600億美元,年複合成長率約4.5%。而熱泵可依產品主要區分為:空氣源、地熱源、水源三種 (見圖1),而其中超過80%產品採空氣源,而地熱類產品由於具環保、低噪音、低維護需求等優點,於2015年開始,占比超過水源類產品,2018年市場規模超過30億美元;或可依應用區分為住宅用、商業用 (見圖1),其中有超過80%屬於住宅用。 而熱泵市場主要驅動力有:(1)減少石化能源需求、(2)減少二氧化碳排放、(3)優惠激勵措施的政策、(4)日益趨嚴之法規。而技術越趨成熟降低安裝成本以及對新設施開發的投資不斷增加,將提升熱泵產品滲透率。

     未來熱泵市場主要成長將以亞洲、中東、歐洲為主。而熱泵產業鏈之未來市場機會有:1.物聯網(IoT)與熱泵之整合應用、2. 建築和住宅領域之建置增加、3.地熱能源使用比例提升。因此了解相關國際環保驗證規範有其必要性,經研析國際目前相關驗證規範後,綜整歸納如下表:

 

圖1:全球熱泵市場分類 (資料來源:工研院 綠能所 (2019/09))

 

生質材料介紹

生物質(Biomass)泛指直接或間接由光合作用所生成之有機物質。由於生物質材料的異質性與具不同組成特徵,故沒有明確的生物質分類方法,但可依自然界中存在類型分類,如圖1所示分為四大類。而若以生質材料製造之產品應用分類,則可分為Biopower、Biofuels、Biogas、Biomaterials等,如圖2所示。生質電能 (Biopower),包括直接燃燒生物質來產生氫氣、一氧化碳與甲烷混合物,再配合其他技術與設備(如氣體渦輪或燃料電池等)產生電能;生質燃料 (Biofuels)、生質天然氣(Biogas),將生物質轉變為清潔燃料,主要應用於交通運輸用燃油之取代物;而Biomaterials主要應用則為生質化學品與生質塑膠,由於具有可自然分解特性,可大幅降低對環境的損害。

 

根據Research Nester分析及預估,2027年全球生質材料市場規模將從2018年之170億美金成長為約800億美金,其主要成長驅動力為全球對可持續和清潔能源的需求之持續增長,同時主要產碳國家(如中國,印度,美國,德國和英國等)持續加強法規,亦支撐著全球生質材料市場之發展。經研析國際目前相關驗證規範後,依應用產品分類綜整歸納如下表:

 

圖1:生質材料來源分類 (資料來源:Antonio Tursi, A review on biomass: importance, chemistry, classification, and conversion, Biofuel Research Journal 22 (2019) 962-979)

 

圖2:生質材料應用分類( 資料來源:工研院 綠能所 (2019/10))

 

電動車介紹

環保意識高漲,具低排碳量之電動車成為汽車產業重要布局,尤其在各國政府的政策推動下,市場快速加溫,部分先進國家(英國、挪威、丹麥、荷蘭、瑞典…等)更是已明訂禁產燃油車之時間表,各大車廠亦紛紛加入生產電動汽/機車之行列,在此驅動力之推動下,全球電動車市場於2018年銷量已突破400萬輛,期中中國 2018 年超越美、日,成為全球電動車銷量首位,日本退居第二,美國維持第三,2019年全球銷售有望挑戰500萬輛關卡,預估2019 年銷量佔比前五國家依序將為:中國( 29.0% )、日本( 28.4% )、美國( 16.1% )、德國( 3.6% )及英國( 3.3% )。圖1為2009年~2019年全球電動車銷售統計與預估,2019年插電式混合動力汽車(PHEV)以中國及美國為銷量支撐主力,約佔電動車總銷量之12.2%;燃料電池電動車(FCEV)目前於美國、日本、韓國、英國、挪威、比利時、丹麥、荷蘭、法國及瑞典等國均有銷售實績,在韓國、美國及日本等國支撐下,約佔電動車總銷量0.2%;2019年混合動力車(HEV)由於具備不需改變使用者現行習慣之特性,持續扮演銷量支撐主力,在日本、美國及中國支撐下,約佔電動車總銷量之54.2%;純電動車(BEV)在中國大陸、美國及挪威等國銷量支撐下,約佔電動車總銷量之33.3%。

 

電動車供應鏈可分為材料、零組件/模組、次系統/系統、系統整合、整車/車廠與銷售/服務,經研析國際目前相關電動車驗證規範後,依產業供應鏈分類綜整歸納如下表:

 

圖1:2009年~2019年全球電動車銷售統計與預估         資料來源:Marklines(2019/9);工研院產科國際所(2019/9)

 

驗證一覽

一覽說明

  • 表強制性驗證項目,其餘為自願性
  • 安規相關項目
  • 表環保相關項目

電力設備

其他潛力市場(中國、中東、中南美洲、非洲):
全球性:
已開發市場(歐洲、北美洲、東北亞):
新南向國家(東南亞、南亞、大洋洲):

化學原料

其他潛力市場(中國、中東、中南美洲、非洲):
全球性:
已開發市場(歐洲、北美洲、東北亞):
新南向國家(東南亞、南亞、大洋洲):

雜項製品

其他潛力市場(中國、中東、中南美洲、非洲):
全球性:
已開發市場(歐洲、北美洲、東北亞):
新南向國家(東南亞、南亞、大洋洲):

其他運輸工具

其他潛力市場(中國、中東、中南美洲、非洲):
全球性:
新南向國家(東南亞、南亞、大洋洲):
太陽光電 太陽熱能 LED 電腦製造 燃料電池 熱泵 節能設備 污染防治 生質材料 環保回收 綠建材(塗料、地板材) 車輛/汽車零組件 電動車 自行車 電子零組件 機械設備 電力設備 紡織製品 皮革製品 木製品 化學原料 化學製品 塑膠製品 橡膠製品 金屬製品 非金屬製品 雜項製品 其他運輸工具 節水設備
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