动力电池不会等待欧美

发布日期:2022-06-03

核心提示: 说起来也并不使人意外,如今的全球动力电池巨头宁德时代的聚合物锂电池专利,最初是曾毓群从美国的贝尔实验室买回来的。  当
  说起来也并不使人意外,如今的全球动力电池巨头宁德时代的聚合物锂电池专利,最初是曾毓群从美国的贝尔实验室买回来的。
 
  当时,贝尔实验室拥有全球最权威、最成熟的锂电池技术,全球超过20家公司都对它的专利授权虎视眈眈。
 
  2019年,诺贝尔化学奖被授予了锂电池的发明者——吉野彰、约翰·B·古迪纳夫和斯坦利·惠廷厄姆。
 
  第一位获奖者是日本隔膜领域的巨头旭化成公司的研究员,另两位则来自美国和英国的研究机构和高校。
 
  然而,在技术上作为肇始人和引领者的欧美,却并没有在这场事关“国运”的新能源大赛中获胜,反而陷入了长期的停滞。
 
  直到最近,欧洲的新能源车市场实现突飞猛进,并首次超过国内市场需求。
 
  同时,挪威的Northvolt公司首款锂电池下线带来欧洲本土电池厂对于0的突破,并首次实现了本土出货。
 
  大家的视线终于聚焦到欧洲市场,并开始关注中国锂电企业向欧洲的出海前景。
 
  然而美国这个科技强国,尽管受到拜登一再的政策敦促,如今仍然裹足不前。
 
  如今的动力电池世界,用“三足鼎立”已经不足以概括,中国“独占鳌头”或许更加准确,在以国别计算的出货量数据中,中国以48.60%占据全球近一半份额,韩国滑落至30.40%,而日本仅有12.20%。
 
  即便呼声和需求很高,但欧美仍然只存在于【其他】选项中,合计占比不超过8.8%。
 
  动力电池不会等待欧美
 
  来源:SNE Research
 
  那么,在这场较量的成功与失败之间,起决定作用的因素到底是什么?
 
  01
 
  美国:一场逆全球化的失利
 
  尽管拜登去年开始的一系列举措标志了美国向动力电池界的再一次进军,但美国在10年前那场失利后似乎没有能够走出阴影,其本土的产业链也难以支撑,想要看到动力电池界的中美共振仍为时尚早。
 
  2021年8月5日,拜登签署行政令,决定制定更加严格的燃油效率和排放标准,倒逼美国新能源汽车的需求,目标是到2030年美新能源汽车销量占比50%。具体举措包括:
 
  第一,建设全美范围的电动汽车充电网络、提供销售激励和税收优惠等。
 
  第二,掌握关键零部件生产,建立本土化供应链。行政令明确指出,要为美国本土新能源汽车供应链的重组和扩张提供资金支持,动力电池、芯片等新能源汽车关键零部件必须是“美国制造”,其中动力电池更是重中之重。
 
  不管美国国内对此到底进行了怎样的博弈与探讨,一个不容反驳的事实是:类似的措施早在12年前,就已经由奥巴马提出过。
 
  彼时,恰逢美国经济刚被次贷危机击垮,动力电池作为一个不折不扣的新兴产业,被赋予了一个严肃的使命:如果它的制造工厂在美国,美国本土失业率就不愁了,经济就能够得到拯救。
 
  更何况,贝尔实验室就在美国,未来的诺贝尔锂电池化学奖也在美国,对于奥巴马来说,当时发展动力电池可以说是万事俱备、只欠东风。
 
  虽然没有风来,但自己可以造风。
 
  奥巴马政府选择将风吹向一家美国本土锂电池企业——A123。
 
  当时的动力电池行业,日韩企业霸占着大部分市场,美国希望在这个产业中为自己插上一面旗帜,这个愿望并不过分,但现实却给了他们当头一棒。
 
  A123是一家由麻省理工学院材料科学与工程学教授蒋业明于2001年初创立的公司。
 
  当时,蒋业明手上有多项未发表的研究成果,A123是他将技术转化为产品的通道。
 
  其中之一,是“充电5分钟,通话两小时”的快充技术。早在2009年,A123便研发出5分钟充电90%的锂电池,寿命也比一般电池长10倍。
 
  美国政府愿意相信,A123会成为一家引导全球电池产业的美国企业,2009年起奥巴马拿出了24亿美元的政府补贴投向新能源产业,而其中2.5亿都给到了A123,占比超过10%。
 
  当时的奥巴马相信:
 
  “这(A123罗缪勒斯工厂开工)代表美国一个全新行业(动力电池)的诞生,它将成为下一代汽车的核心。你们现在所做的工作,将在未来很多年里帮助促进美国经济。”
 
  然而,它的结局正败在了奥巴马政府所期望的“挽救失业率、促进美国经济”上。
 
  美国政府给出2.5亿美元补贴的要求是A123要将所有生产线搬回美国本土。
 
  但产线回迁之前,A123的产线分布是这样的:
 
  正极材料原料由中国常州提供,锂电池正极由韩国生产,组装环节则被安排至中国上海。
 
  而要回迁,就意味着两件事:一、大量投入资金,2008-2012年间,A123累计投入了超过3亿美元;二、用更高的成本招聘当地员工,美国工人的时薪是22.3美元,而当时中国工人的时薪只有2美元,员工成本涨了10倍。
 
  在美国这场初步的“逆全球化”产业进程中,A123不幸成为了一个牺牲品,它生产的磷酸铁锂电池成本高达每千瓦时1000到1500美元,而那时松下生产的三元锂电池,每千瓦时只要320-420美元。
 
  在这个背景之下,虽然保持30%-40%的收入增速,然而A123的失血却无法停步。
 
  2011年,A123净亏损9700万美元,到了2012年上半年,亏损金额达到8300万美元,半年亏掉了之前一年的钱。
 
  最终,大客户Fisker的一次突发熄火故障成为压垮它的最后一根稻草——事实证明A123的锂电池存在技术缺陷需要召回,并承诺支付5500万美元赔偿金。
 
  至此,A123不仅失去了一位重要客户,同时迎来巨额债务,这对当时需求动能仍不足的动力电池市场中苟延残喘的它来说,是致命一击。
 
  最终A123宣告破产,同时也被本土媒体认为是“美国锂电池行业宣告死亡”的标志。
 
  这家折戟的动力电池厂商最后被来自中国的万向控股收购,并获得重生,已经于去年10月与中国国际金融股份有限公司签署了上市辅导协议,正式进入上市辅导期,即将成为国内新的动力电池独角兽。
 
  然而,深受A123之殇的美国动力电池产业,却迟迟无法走出困局。在多年的博弈未果之中,现在摆在美国面前的困境仍然是:本地动力电池产能不足、产业链上下游仍未打通。
 
  而放眼当下,美国要面对的竞争对手已经不仅是日韩,还有中国这个最大的巨头,同时欧洲市场也正在崛起。
 
  在市场已经从补贴之争进化到产能与市场之争后,要抢下别人的面包更加困难,美国在这场几乎与中国同步开端的新能源战役中,至今仍几乎看不到胜利的希望。
 
  不过从需求角度看,美国市场正在迎接高速增长。2021年,美国全年新能源汽车销量达到65.6万辆,同比增长近100%,全年新能源车渗透率为4.2%,较2020年提升2个百分点。
 
  02
 
  欧洲:奋力追赶的后进生
 
  虽然欧洲是汽车工业的诞生地,无论是生产制造还是成品销售,本土都具备着绝对的实力,但在这场新能源之争中,欧洲也只能勉强算是一个后进生。
 
  业内人士看好欧洲的汽车产业链,将欧洲视为冉冉升起的明星。但一直到今年5月,欧洲才出现本土的第一款自产电池,远未达到和亚洲平起平坐的水平。
 
  对于欧洲来说,面对崛起的中国与亚洲,也难免失落。
 
  不过,欧洲人拿破仑曾经把中国称为“沉睡的雄狮”,如果将这一视角换到新能源领域,或许欧洲也是中国眼里那头在动力电池世界里的“睡狮”,如今它正在醒来。
 
  从产业视角来看,欧洲从中国的成功中学到了经验,同时也从美国的失败中吸取了教训。
 
  成功的经验在于:中国的新能源产业起步于政策扶持。
 
  关于中国的政策,已经论述多次,笔者在此不再赘言。而欧洲学来了这一套政策,则开始于宁王已经开始崛起的2017年,就在前一年,宁德时代还仅以9.04%的全球市占率排名第三,屈居于松下与比亚迪之后。
 
  动力电池不会等待欧美
 
  来源:高工锂电,锂猫实验室制图
 
  其实早在2009年,欧盟就通过法案,要求到2021年时欧盟范围内新登记乘用车的平均二氧化碳排放不超过95g/km。
 
  曾有媒体对此测算,95g/km的二氧化碳排放量意味着每百公里只能燃烧3.24升汽油,比中国2020年每百公里5升汽油的计划要激进许多。
 
  2017年10月时,欧盟终于开始规划补贴。
 
  多个国家的政策制定者们和17家电池行业伙伴联合成立了欧洲电池联盟,旨在为欧洲动力电池产业打造具有竞争力的“生态系统”。
 
  该联盟的计划是,只要欧盟企业的车用动力电池研发涉及到多个欧盟成员国,成员国相关政府部门将允许对研发资金进行百分之百的补贴。
 
  在补贴力度层面,欧盟27个成员国中有26个国家制定了鼓励电动车发展的相关刺激政策,进入2020年后,补贴力度又出现了进一步加大。
 
  以德国为例,2016年4月,德国政府首次发布购置补贴政策(又称“环境奖金”)。其中,纯电动汽车(BEV)和燃料电池汽车(FCEV)单车补贴额为4000欧元,插电式混合动力汽车(PHEV)单车补贴额为3000欧元。
 
  其在2020年2月推出了2020-2025年新电动车补贴方案,相较2016年的补贴方案,德国总补贴额度提高至 20.9 亿欧元,对于单车的补贴额度再次提升,对于售价低于 4 万欧元的纯电动汽车和插电混合动力汽车的单车补贴额度提升50%,对于售价在 4-6.5 万欧元的纯电动汽车和插电混动汽车的单车补贴提升25%。
 
  同时,欧盟的补贴方式相比于中国,还出现了一层进化:更强调市场化购买,即直接发放给消费者而非车企,在一定程度上规避了车企“骗补”行为。
 
  汲取成功经验之外,欧盟从美国那里吸取的教训在于:不可毕其功于一役。
 
  为避开美国的逆全球化与产能大跃进陷阱,欧洲的动力电池产业链极度分散且不急于求成:
 
  矿产方面由葡萄牙、西班牙和捷克(锂)、芬兰(稀土)、芬兰(钴)、澳大利亚和智利(锂)等国家供应。
 
  负极材料方面,由比利时、芬兰、德国和波兰等国家提供,而电池所需要的其他材料由比利时、法国和意大利等国家提供。
 
  此外,电芯由则瑞典、德国、法国和意大利生产;电池组装由德国和波兰完成;电池回收由比利时、德国和波兰等过完成。
 
  根据公开数据显示,欧洲电池联盟已将1000亿欧元投资用于欧洲的电池制造,并计划在欧盟建设25个超级工厂。
 
  而这个“后进生”通过取长补短,最后取得的成果是非凡的:
 
  需求角度,2021年在欧洲18个国家销售的电动汽车数量约为230万辆。其中,纯电动汽车保有量较2020年增长64%至119万辆。欧洲电动汽车市场占新车市场的比重超过 10%,自 2016 年以来的五年内增长了约13倍。
 
  供应链角度,而自去年底第一块锂电池下线之后,瑞典电池制造商 Northvolt 也正式开始出货,成为第一家向汽车制造商提供动力电池的欧洲企业。
 
  这头沉睡的汽车雄狮,正在缓缓醒来。
 
  减少成本开支,提高生产效率,不过度依赖外国配件供应商,形成属于自己完善的电池生产链,这是高效推广欧洲新能源汽车市场的有力手段之一。
 
  但它如今面临的局面是,全球90%的份额都掌握在亚洲手里,从头开始组建产业链、并在如今的市场中抢夺份额,对于控制成本是一项极大的考验。
 
  如今电池生产成本竞争的压力巨大,在没有技术代差的情况下,头部厂商依靠规模摊低成本,从头开始的欧盟,所面临的现实仍不容乐观。
 
  03
 
  日韩:先进者的歧路
 
  日韩是锂电池发展的奠基者与领头羊,这一点似乎无人否认。
 
  但在2017年宁德时代超越松下成为全球第一的时候,日韩就已经在缓缓坠落。
 
  2021年韩国的出货份额呈现了下滑趋势,而日本也仅靠松下一家苦苦支撑。
 
  文章开头曾经提到的日本旭化成公司员工吉野彰,早在1981年就开始研究锂离子电池。
 
  从日本方面的相关报道看,2018年全球三分之一的电池技术专利申请来自日本,其次是韩国,第三才是中国。
 
  在锂离子电池发展的第一个十年中,锂离子电池技术主要在电子产品中打开了市场空间。
 
  1991 年,索尼公司研制的锂离子电池开始应用于便携式电子产品。1998 年松下推出了用于笔记本电池的圆柱型锂离子电池,打开了笔记本电池市场空间。
 
  下游应用市场规模的扩张,带来了产业规模化效应,1998 年日本锂离子电池产量达到 4 亿只。
 
  而日本企业无论是从技术的领先程度还是产业链结构的完善程度都使得其他竞争对手难以追赶。
 
  但最终,使它在与中国之争中败下阵来的是两大因素:
 
  第一点恰好与美国相反,美国是产能大跃进,而日本则受困于上世纪90年代末的经济危机迟迟走不出来,企业信心缺失,在产业投资上畏手畏脚,错失了抢夺市场的良机。
 
  另一点则与它先进的技术一脉相承:过于前瞻以至于选择了更加遥远的市场,忽视了产业化。
 
  2010年时,日本发布了《下一代汽车研发战略》,从过去的专注纯电动汽车,转为同时发展氢燃料电池汽车。
 
  而它选择氢燃料电池的原因,也多少与美国的思路有些接近:可以利用本土资源。
 
  日本田中贵金属供应的燃料电池催化剂铂占世界6成份额,且日本水热丰富,基本可以提供生产氢燃料电池所需的原材料。
 
  这一押注,使得两大汽车龙头丰田和本田选择站队“燃料电池”,在原本就对锂电池投资谨慎的情况下又走上了歧路。
 
  韩国的电池行业则从一开始,就奠定了大集团垄断的格局。
 
  韩国的锂离子行业以三星SDI和LG化学为主导,而这些企业的母公司都是韩国重要的支柱性集团。
 
  无论在资金实力、人才积累还是政策扶持倾向性有着得天独厚的优势,因此在行业发展初期,人才资源、金融资源和产业政策被各大集团牢牢垄断。
 
  这当然有坏处:压制了良性竞争。
 
  但另一方面,它也为处于初期的行业发展避免了一些可能的伤害——市场无序或混乱竞争。
 
  而基于此前在消费电子行业积累的技术,两大公司都选择将优势转移至动力电池,同时韩厂商不畏惧扩产、不畏惧价格战,曾经用恶性手段把中国刚刚起步的厂商打得喘不过气。
 
  最后是那一纸“白名单”拯救了国产厂商。
 
  政策发布后,三星SDI和LG化学之后在中国工厂的开工率一时间下滑到不足10%,韩国SKI干脆关闭了北京的工厂。
 
  不过,现在曾经的“先进者”又开始了新一轮的征战。
 
  最近,日本启动了“电动汽车创新电池开发”项目,重点支持以丰田为牵头单位的、针对电动汽车的全固态电池研发项目,选择了新的技术方向。
 
  同时,车企也计划于2030年之后全部推出纯电车型。
 
  韩国政府则在2021年7月雄心勃勃宣布,将在2030年前投入350亿美元用于发展本国的动力电池行业,LG新能源也已经登陆韩国的资本市场,成为一颗耀眼的明星。
 
  亚洲战场前路如何,目前仍未可知。
 
  04
 
  中国:成功并非一蹴而就
 
  在众多工业技术的发展历程中,新能源可能是为数不多的使中国遥遥领先于世界上所有其他国家的产业。
 
  然而,就算如今成为全球动力电池的领先标杆、远远超过其他国家水平,中国的新能源产业发展也一样遭受过非议与磨难。
 
  关于国内动力电池的发展史,我们此前已经有多篇文章梳理过,感兴趣的读者可以翻阅历史文章,但这场超过10年的锂电池之战在国内也并不总是一帆风顺的,至少并不如我们看到的行业数据和企业盈利那般顺遂。
 
  2015年时,曾经有一篇名叫《一个人民还蒙在鼓里的锂电池阴谋》(简称《一个阴谋》)的文章在网络上广为流传,核心观点是“中国发展锂电池产业是靠不住的”。
 
  现在这篇文章的原文已不可考,但对于这篇文章的批驳却仍留存在互联网世界中,从中也可以一窥当时的部分原文。
 
  动力电池不会等待欧美
 
  来源:百度
 
  梳理批驳文中的原文观点可知,当时这篇文章对于国内动力电池发展的批评主要集中于以下几点:
 
  1、锂电池几百项的知识产权国际专利都是日本和美国的;
 
  2、动力电池的安全性存疑;
 
  3、企业全面亏损,原材料主要依靠进口,因此长期发展前景不乐观等。
 
  动力电池不会等待欧美
 
  部分原文节选,黑色部分为《一个阴谋》原文,来源:科技博客
 
  放到现在,很多读者应该都会觉得这些言论荒谬而可笑,因为它最大的问题在于“认为技术发展的进程是静态的”:
 
  今天没有专利,往后就不会有技术进步;今天是亏损的,往后就不会盈利。
 
  同时,这篇文章正低估了政策补贴在一个新产业、新技术中的孵化中所具备的必要性和重要性——而沉睡的汽车工业基地欧洲正是学会了这一点才终于异军突起。
 
  但这篇文章的诞生是有背景的,据2015年公示的一批典型案例,93家新能源车企中有72家在骗补,骗补车辆超76万辆,涉及金额共92.7亿元,“骗补”也的确曾经是动力电池发展之痛。
 
  但这确实是短期的阵痛,面对当时低端产能过多的局面,2016年之后开启的补贴及白名单从此前的阳光普照变为了精准技术扶持,能量密度低的企业无缘再获得补贴,“骗补”及低端产能逐步被淘汰,宁德时代、比亚迪等一批领军企业也才终于得以出人头地。
 
  而针对当时《一个阴谋》所提出的“原材料过度依存进口”的问题,中国的企业也开启了全球买矿布局上游的步伐,一切都在向更好的方向前进。
 
  05
 
  尾声
 
  在这场关于能源之争的关键战役中,政策补贴、技术引领、全球化布局、不急于求成,每一项因素都必不可少。
 
  而在所有要素之间进行权衡并最终获得胜利,也并非表面看起来那般容易。
 
  “成功”一词凝结了智慧,但更凝结了无数产业人士坚持的汗水。
 
  即便当时不被理解,但最终产业的发展会给予所有参与者以回报,并再次验证那个由来以久的生存策略:
 
  只有广积粮最终才可以称王。
 
  如今,“先进者”曾经的光环不再,“后进生”正在试图摆脱往日包袱,笑傲江湖的王者正在谨慎盯住所有潜在的竞争对手。
 
  持续了十几年的动力电池竞赛,还在随着时间的车轮滚滚向前。

 
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