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不可不知 12 件關於超級工廠的事情 - 製造業的未來


不可不知
12 件關於超級工廠的事情 - 製造業的未來



隨著電池製造的指數級增長,超級工廠(
Gigafactories 在全球範圍內迅速普及,這些龐大的工業設施專門用於生產單一類型的產品,除了以其規模著稱外,它們還因為採用了先進的製造技術,並優先考慮可持續發展而備受矚目。


各大企業,尤其是汽車製造商,正在大舉投資興建這些工廠,以擴大生產規模,滿足對清潔能源解決方案與電動車日益增長的需求,這些工廠的目的在於優化生產效率、簡化供應鏈並推動創新。

但你對超級工廠了解多少呢?以下是 12 個你可能不知道的有趣事實:
 

首座超級工廠

特斯拉(Tesla)執行長伊隆·馬斯克(Elon Musk)在 2013 年向投資者推銷他的願景時創造了「超級工廠(Gigafactory)」這個詞,全球第一座被稱為超級工廠的設施是特斯拉內華達州超級工廠(Gigafactory 1,專門生產電池和電動車;然而,英國的 Envision 2.5GWh 工廠 早在 2012 年就已啟用,為日產(NissanLeaf 提供電池,比特斯拉的內華達超級工廠早了四年。

超級工廠的衡量標準

特斯拉(Tesla)執行長伊隆·馬斯克(Elon Musk)在 2013 年向投資者推銷他的願景時創造了「超級工廠(Gigafactory)」這個詞,特斯拉的願景是透過建立大規模的電池生產基地,以實現經濟規模效應(Economies of Scale),降低電池成本並加速電動車的普及。

全球第一座被稱為超級工廠的設施是特斯拉內華達州超級工廠(Gigafactory 1,該工廠於 2014 年動工,2016 年開始生產,主要負責生產鋰離子電池和電動車零部件,這座工廠與 Panasonic 合作開發電池技術,並將生產流程高度自動化,以提升效率。

然而,早在 2012 年,英國的 Envision AESC 2.5GWh 工廠 已經在桑德蘭(Sunderland)啟用,該工廠原屬於 Nissan NEC 的合資企業 Automotive Energy Supply CorporationAESC,後於 2019 年被中國的 Envision Group 收購,成為 Envision AESC;該工廠主要為 日產(NissanLeaf 電動車提供鋰離子電池,當時的年產能約為 2.5 GWh,比特斯拉的內華達超級工廠早了四年開始運營。

這顯示出,儘管特斯拉普及了「超級工廠」這一概念,但其他汽車製造商如 Nissan 早已開始大規模電池生產,以助力電動車產業的發展;隨著 Envision AESC 在全球擴展,該公司在法國和美國田納西州(Tennessee)等地也規劃了新的電池超級工廠,以滿足日益增長的市場需求。

全球超級工廠的分佈

截至目前,全球已建成近 200 超級工廠,其中 18 座位於美國,例如:內華達州斯帕克斯(Sparks, NV)、紐約州水牛城(Buffalo, NY)及德克薩斯州;此外,德國、中國、日本、法國、瑞典與韓國等地也已興建多座超級工廠,以確保生產與消費市場更接近,提高生產效率。

值得注意的是,全球 70% 的超級工廠位於中國,中國目前擁有 109 符合超級工廠標準的生產基地,並計劃在 2030 年達到 1887 GWh 的產能,遠超歐洲與美國。歐洲則計劃在 2030 年前建成 16 超級工廠,總產能預計達到 446 GWh,其中 德國 預計擁有 200 GWh 的電池生產能力。

此外,美國政府也在推動國內電池製造能力的提升,以減少對中國供應鏈的依賴,例如,特斯拉 Giga Texas 以及 韓國 LG Chem 在美國的投資,都顯示出北美市場對電池製造能力提升的重視。

外資直接投資(FDI)與經濟影響

超級工廠正成為外國直接投資(FDI 的主要驅動力之一,這些現代化的生產設施在全球能源轉型過程中發揮關鍵作用,推動產業從化石燃料過渡到可再生能源,以應對氣候變遷危機;例如:特斯拉在德克薩斯州的超級工廠(Giga Texas 已成為各地政府競相吸引的標誌性投資案。

根據特斯拉執行長 伊隆·馬斯克(Elon Musk 的說法,隨著時間的推移,該工廠的投資總額將超過 100 億美元,這座工廠的建設不僅為當地創造了數千個就業機會,還吸引了其他相關產業的投資,進一步推動了地區經濟的發展。

此外,法國 Verkor 計畫建設超級工廠,專門生產鋰電池,並以低碳能源供應,減少碳排放 3-4 ,以滿足歐洲市場對電動車與儲能系統的需求,這些投資案例顯示,超級工廠不僅對綠色能源轉型至關重要,還能刺激當地經濟增長,提升國際競爭力。

未來,隨著各國政府推出更多優惠政策來吸引企業投資,超級工廠將持續推動 FDI 流入,使全球製造業格局發生深遠變化。

可再生能源與環境永續發展

許多超級工廠依賴太陽能與風能等可再生能源供電,例如:特斯拉計劃將其德州超級工廠(Giga Texas 打造成一個公開可供參觀的生態樂園,配備生態步道、自行車道及流域保護區;此外,該工廠也計劃導入Giga Water Loop,這是一套先進的水資源回收系統,進一步提升可持續性;根據 Electrek Benzinga 的報導,「Giga Water Loop」已出現在特斯拉建築許可證中,但官方尚未公開具體細節,有觀察者推測,該系統可能涉及雨水收集、工業用水回收、以及冷卻系統的水循環,以減少整體水資源消耗並提高生態效率。

除了特斯拉,瑞典的 Northvolt Ett 超級工廠 也採用了 100% 可再生能源來驅動生產設施,其電力來源主要來自水力發電,該工廠的目標是在 2030 年前每年生產超過 150 GWh 的電池,並計劃建置一套完整的電池回收系統,使舊電池中的貴金屬與礦物材料可再次利用。

在中國,寧德時代(CATL 也大力投資綠能技術,其福建基地採用了智慧能源管理系統,透過太陽能電池板與儲能系統來優化電力消耗,降低碳排放;此外,該公司正在開發新一代高效能固態電池技術,目標是提升電池能量密度並減少對稀有金屬的依賴。

未來,隨著全球 ESG(環境、社會、治理)標準的推動,更多超級工廠將致力於降低碳足跡,並積極投資於可持續能源技術,以達成碳中和的目標。

超級工廠的全球擴展

除美國外,歐洲各國也在加緊部署超級工廠,例如:
  • Northvolt 在瑞典與德國的工廠,計劃生產電池供應 BMW Volkswagen
    Northvolt 已與 BMW Volkswagen 簽訂供應協議,並計劃在瑞典和德國設立工廠以生產電池。
  • Stellantis 在法國的超級工廠,預計 2028 年產能達 24 GWh,供應法國電動車市場:
    Stellantis 所投資的 Automotive Cells CompanyACC)正在擴建位於法國北部的超級工廠,第一期產能為 15 GWh,第二期擴建後將增加 13 GWh,總產能將達到 28 GWh
  • 特斯拉 Giga Mexico(預計 2025 年):將是特斯拉首座拉丁美洲超級工廠:
    特斯拉已宣布計劃在墨西哥建設其第五座超級工廠,稱為 Giga Mexico,預計將生產下一代電動車型。

未來發展與技術變革

隨著電動車和太陽能市場的成長,超級工廠的數量將進一步增加,並持續發展新的電池技術,例如:
  • 提高能量密度
  • 優化製造流程,如乾塗(Dry Coating)技術
  • 提升回收技術,以符合「搖籃到搖籃(Cradle to Cradle)」的可持續發展理念

根據 GlobalData 的預測,全球超級工廠的總產能將從 2020 年的約 500 GWh 增長到 2030 年的 4000 GWh,這意味著未來 10 年內,全球電池生產能力將增加 8 。這一增長反映了電動車(EV)市場和儲能技術的迅速發展,特別是在中國、歐洲和美國等主要市場的超級工廠擴建計劃推動下。

隨著超級工廠在全球範圍內的迅速擴張,它們正改變我們對製造業的認知,推動技術創新、環保生產及經濟發展,你對超級工廠的未來有何看法?

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原文網址:

https://insight.averna.com/en/resources/blog/12-things-you-may-not-know-about-gigafactories

參考資料

參考資料
Nissan Global - EV36Zero
Investment Monitor - Gigafactories
台灣駐瑞典代表處
Reuters - Stellantis 法國超級工廠
CheJiaHao - Tesla Giga Mexico
Electric Hybrid Vehicle Technology - Envision AESC
Energy Digital - Nissan and Envision AESC
AInvest - Envision AESC France
Electrek - Giga Water Loop
Benzinga - Giga Water Loop
Sina Finance - Tesla Texas Investment