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富田電機 獨吞特斯拉馬達商機純度最高的供應鏈 隱身台中的明日之星
純度最高的供應鏈 隱身台中的明日之星

2013-10-07
作者: 黃靖萱

特斯拉電動車熱銷,股價狂飆,誰是台灣吞下最多特斯拉核心零組件大單的台廠?答案是一家在台中神岡沒有上市櫃的馬達廠富田電機,它甚至讓日本傳統姿態高傲的日本汽車大廠豐田、日產都找上門。

站在工廠裡突兀的小木屋裡,富田電機總經理張金鋒笑著指著窗外,「你看,那些全都是要出給特斯拉(Tesla)的。」工廠外空地疊著一箱箱像是裝著紅酒的木箱,裡頭其實是比紅酒更嬌貴的電動車心臟──馬達,它們全都將運到近來風靡全球的美國特斯拉,裝在它第二款的電動車Model S裡。

每個星期,從台中神岡的富田工廠裡都會生產出768顆的電動車馬達,運往美國西岸的特斯拉,裝在每一輛自詡為環保、時尚、新潮的有錢車主車上。

從特斯拉的全球第一輛電動跑車Roadster,到今年內部預計銷售二萬多輛的Model S,馬達全部都掌握在富田手中,甚至富田已經接到特斯拉預計明年推出、最新電動休旅車款ModelX八百輛的試量產訂單。現在特斯拉的訂單已占富田營收的三成,富田可說是台灣最貨真價實的特斯拉供應鏈。

讓特斯拉動起來的關鍵

每星期供應七百餘顆馬達

馬達專家、台大機械系教授鄭榮和曾憂心,當廠商一窩蜂投入後,會產生電動車大泡沫。確實,從Roadster到Model S,供應鏈已經經過一輪洗牌。

現在會被特斯拉的創辦人之一、技術總監JB Straubel稱為好朋友,而且是所有供應商裡合作最久的,就只剩下富田。

因為覺得工廠太過硬邦邦、冷冰冰,張金鋒就在工廠中間蓋了一間溫暖色調的兩層樓小木屋,當作辦公室也是接待室。2005年,JB Straubel就坐在這間當時才蓋好三個月的小木屋裡,在擺滿泡茶茶具的木頭桌子前,和張金鋒談著特斯拉的電動車大夢。張金鋒光聽就醉了,當下不管特斯拉是一間還沒有實績、之前遍訪德國、日本馬達大廠,都吃了閉門羹的公司,就決定要認真投入全新的電動車領域。

張金鋒心想,富田在變頻馬達、伺服馬達有多年經驗,電動車只是伺服馬達的一種應用而已,而且富田也有產業設備自動化的系統整合能力,「要利用馬達及電力系統讓車子動起來應該不難!」

但因為特斯拉第一輛電動車是利用跑車品牌蓮花的底盤,不是自己開發,因此將全部心力都放在動力系統上,於是特斯拉向富田提出馬達的容量密度必須達一般工業用馬達的三倍以上,也就是在一樣的體積及重量裡,一般馬達約75匹馬力,現在則要挑戰225匹馬力。但傳統馬達要做到225匹馬力,至少會重達四百多公斤,既要想辦法減輕重量,又要增加馬力、提高效率、有效散熱,讓一開始以為問題不大的張金鋒,整整花了三年才搞定,最後這顆為特斯拉Roadster量身打造的馬達,僅有五十公斤。

不惜砸重金研發

花三年為特斯拉量身打造

突破的關鍵是,過去馬達轉子多為製程省時且適合大量生產的鋁鑄,但鋁的熱傳導性差,富田則全力研發導電率能高出40%的銅鑄轉子取代鋁鑄,且銅鑄轉子因為溫度較低,也可以縮小及減少散熱系統,更能提高馬達的輸出效率。

事實上,富田這顆供應給Roadster的手工馬達一顆要價近二十萬元台幣,到了Model S,因為車價從十萬美元降至不到七萬美元,特斯拉就要求馬達成本不能超過台幣六萬元。

為了降低成本,富田也是花了近一年半才將製程做到自動化,部分後段設備昂貴的製程,則協助特斯拉在美國架設,由特斯拉投資,富田只做馬達的前段。

「為了電動車,我一直丟研發費用,」張金鋒苦笑,卻不說實際數字,「我都不敢回頭去看金額。」說著,張金鋒起身走到窗邊,拉開窗格下一塊藍色布幕,布幕底下是兩端是古銅色的馬達轉子,也是富田砸重金研發切進特斯拉的祕密武器。同時一起被掀開的,還有排列整齊四顆由大到小的馬達。

這些馬達是張金鋒為了研究電動車動力系統,而設計出不同馬力的馬達,六年來,為了實測自己的產品,張金鋒已經買了十多輛汽油車改裝成電動車。「馬達是被驅動的元件,如果動不了,會被客人說馬達不好,但可能是他們不知道如何驅動,所以我們一定要測,甚至教客戶。」每天富田的員工都要記錄電動車的實測資料,包括續航力、電池溫度、馬達轉速等。

其實包括豐田的iQ、日產的Leaf等小型電動車,都是使用永磁馬達(PM),和富田提供給特斯拉的感應馬達(IM)不同,金屬中心研究員薛乃綺分析,低功率的PM雖然整體效率高,但適用於市區慢速行駛用;而IM則適用在高速,所以豐田和日產都曾到台中找張金鋒,探尋採購IM。現在,豐田在美國上市的電動休旅車RAV4,就是向特斯拉買的Model S系統,裡頭的馬達當然也來自台中的富田。

去年,日產電動車部門經理石川也來過富田,一來就要富田提供兩百匹馬力的馬達,還說外型不拘,這讓張金鋒立刻明白他想要測試富田馬達的容量密度。張金鋒就將這塊藍色布幕下的馬達,賣給日產做測試。

日產、豐田都找上門

新普董事長也搶著入股

不只是汽車大廠紛紛找上門,電動車更被台灣電子業視為下一個兆元商機,像筆電電池模組大廠新普,一直想切入電動車的動力系統(Powertrain)領域,曾請富田幫忙改了兩輛電動車,看到試車成果後,新普董事長宋福祥還找了張金鋒,要求入股投資股票沒有上市的富田。

從一開始就緊緊抓住特斯拉,雖然前幾年出貨量不多,但隨著特斯拉愈來愈高的銷售目標,尤其是明年將上市的Model X因為是四輪傳動,將會多一個馬達,富田未來的成長性也備受期待。

其實早在4年前,因為看好電動車的發展,張金鋒在離舊廠2.5公里的豐洲工業區買了一千二百坪土地,蓋了三棟有著紅瓦磚牆的工廠,年底將完工專門供應特斯拉所需的馬達。

連特斯拉的技術總監JB看到三合院式的工廠以及前後耗費一億五千萬元設置的沖壓廠都有點傻眼,直問張金鋒為什麼願意花大錢投資。「我認為他們很有潛力,所以都先準備好,不能老是等到有訂單才想到增加設備,」張金鋒瞇起眼睛,彷彿8年前就已預見特斯拉將跑贏全球車廠的景象。

但話鋒一轉,張金鋒認為,投資前還是得想退路,萬一不能供應給特斯拉,現在全球都訂出了產業用高效率馬達的研發期程,「當我們做到了電動車要求的高效率,再回頭做產業馬達就簡單多了。」

除了特斯拉,富田自組電動車的另一個目的,則是藉由串起國內廠商生產的電池、齒輪箱及驅動元件等整合出的動力系統,朝電動巴士產業發展,由門檻較低的巴士著手,有了著力的平台,才能真正帶動台灣的電動車產業鏈。

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