什么制約新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展?技術(shù)瓶頸的要害在電池!

時間:2022-08-23

來源:鉅大LARGE

導(dǎo)語:這個行業(yè)最缺的不是錢,而是成熟技術(shù)和可商業(yè)化操盤的運(yùn)營團(tuán)隊(duì)。

  目前業(yè)內(nèi)對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的擔(dān)憂,除了燃料汽車自身技術(shù)推廣運(yùn)用、初期成本投入巨大導(dǎo)致的市場化量產(chǎn)矛盾外,主要集中在已相對成熟并商業(yè)化量產(chǎn)運(yùn)用的鋰電池為動能的電動汽車板塊。到底是什么在制約新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?筆者認(rèn)為,答案可以歸為三個方面:技術(shù)、資源、政策。

  技術(shù)瓶頸的要害在電池

  不論是在中國還是全球,外殼制造和整車裝配已有非常成熟的技術(shù)支持和制造體系,無須過多擔(dān)心。對于新能源汽車而言,雖然消費(fèi)習(xí)慣的養(yǎng)成相對比較容易,但若不能解決充電時間過長、續(xù)航里程過短的問題,那么相對于傳統(tǒng)燃油汽車的加油快速、站點(diǎn)密布,新能源汽車或?qū)⑹ナ袌鲂聦櫟匚弧?/p>

  從市場推廣角度看,“換電池站”能夠很好解除電池續(xù)航和充電時長的困擾,且能夠?qū)﹄姵剡M(jìn)行專業(yè)維護(hù)。但有三大問題橫亙在前:

  一是站點(diǎn)本身的建設(shè)成本十分巨大,電池需要專業(yè)維護(hù),電池生產(chǎn)廠家和什么樣的資本方合作才能做到這一點(diǎn)?

  二是消費(fèi)者購車時對于整車中的電池模塊相當(dāng)于交押金租借,這一部分投資或需3至10年的時間才可回籠,什么樣的企業(yè)能夠承擔(dān)如此風(fēng)險?

  三是目前電池標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,如同最早的手機(jī)一樣,做不到標(biāo)準(zhǔn)模塊、統(tǒng)一接口,什么樣的企業(yè)才能有這樣的前瞻性和研發(fā)能力來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的制定和引領(lǐng)?

  因此,眼下最現(xiàn)實(shí)的解決辦法仍然是以快速充電、增加續(xù)航為主。

  在電動汽車制造鏈條上,“三電系統(tǒng)”(電池、電機(jī)、電控)十分重要,電池是基礎(chǔ)及決定要素。對于時下商業(yè)化量產(chǎn)最大的鋰離子電池而言,若想實(shí)現(xiàn)快充,需對原有材質(zhì)特別是正極材料進(jìn)行更高技術(shù)層面的改良,例如高鎳;若想實(shí)現(xiàn)續(xù)航能力的大幅提高,需要能量密度的提升。值得注意的是,鎳鈷錳酸鋰近兩年逐漸成為主流,同時近兩年磷酸鐵鋰的能量密度有所突破,這些都在為大容量、長續(xù)航的電池技術(shù)發(fā)展打基礎(chǔ)。

  與此同時,安全性能的負(fù)面影響不可小覷。例如三星手機(jī)爆炸之后,各大機(jī)場對于鋰離子電池的攜帶和運(yùn)用采取了更為嚴(yán)苛的規(guī)定。核心問題在于電池本身的容量密度和安全性能難以實(shí)現(xiàn)最有效的結(jié)合,目前看尚無本質(zhì)突破。即便是一度炒得火熱的石墨烯,也難以在三五年內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)。

  資源困擾的核心在鋰鈷

  近三年,基礎(chǔ)鋰鹽價格漲勢驚人。從2014年底到2017年,從不到4萬元/噸一路攀升至18萬元/噸,年底回落至15萬元/噸左右,電池級碳酸鋰價格上漲大約4至5倍。

  與此同時,鈷的情況看起來也有點(diǎn)瘋狂。資料顯示,近10年鈷經(jīng)歷了2006年至2008年間400%的漲幅,也經(jīng)歷了2009年至2010年上半年間量化寬松下近50%的漲幅?;谛履茉雌嚾牧系男枨笸?,2017年8月底,英國《金屬導(dǎo)報》(英文簡稱為MB)發(fā)布的鈷報價達(dá)到29美元/磅,但距離歷史高點(diǎn)仍有65%以上的空間?;阝挼V一般以銅鈷或鎳鈷形式伴生存在,因此,尚不可忽視鈷與鎳銅價格關(guān)系。

  價格暴漲是資源匱乏導(dǎo)致的嗎?答案是否定的。

  從鋰資源分析來看,全世界目前探明鋰儲量為14Mt,目前每年的需求為32.5kt。鋰資源在全球主要分布在北緯30-40度,南緯20-30度范圍內(nèi),如南美洲安第斯高原、美國西部和中國青藏高原等。澳大利亞和智利兩國合計(jì)掌控了全世界75%的鋰資源。

  在我國,鋰資源90%分布在西部,目前開采主要為礦石鋰(鋰輝石和鋰云母)且平均品位偏低(0.8%-1.4%,低于國外1.465%-3.55%),鹵水中含鎂較高(Mg/Li比一般大于40.智利阿塔卡馬鹽湖僅6.47)故工業(yè)規(guī)模利用難。

  從鈷資源分析來看,世界鈷資源豐富,分布集中。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)2016年礦產(chǎn)品年鑒(MineralCommoditySummaries)統(tǒng)計(jì),2015年世界鈷探明儲量710萬噸,主要集中在剛果(金)、澳大利亞、古巴、新喀里多尼亞、贊比亞和俄羅斯,約占世界鈷總儲量80%。

  產(chǎn)能方面,剛果(金)鈷資源在產(chǎn)礦山10座,但其中5座控股公司為瑞士嘉能可公司,約占剛果(金)在產(chǎn)礦山鈷資源量的67%。美國自由港公司、哈薩克斯坦歐亞天然資源公司、阿聯(lián)酋ShalinaResources公司、中國五礦集團(tuán)和金川集團(tuán)各控股1座。全球其它地方鈷產(chǎn)能不足以撼動剛果(金)霸主地位。

  隨著工業(yè)化規(guī)模利用水平提高、提取技術(shù)的突破,基于鋰、鈷等金屬元素不消失原理,鋰電池回收利用產(chǎn)業(yè)已經(jīng)悄然興起,循環(huán)使用成為現(xiàn)實(shí),對于自然資源的需求則會相應(yīng)降低,短期內(nèi)的瘋漲形勢如同鐵礦石的歷程一般,更多是國際資本控制炒作的結(jié)果,不能完全反應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的真實(shí)情況。

  政策擔(dān)憂關(guān)鍵在補(bǔ)貼

  需要厘清一個基本認(rèn)識:國家補(bǔ)貼新能源汽車的本質(zhì)是希望扶持一個產(chǎn)業(yè),創(chuàng)造先發(fā)優(yōu)勢,迅速開拓市場,而不是類似于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)板塊的補(bǔ)貼,其目的是保持基本盤面穩(wěn)定。因此在不久的將來,補(bǔ)貼政策一定會取消。

  當(dāng)前政策補(bǔ)貼的導(dǎo)向大體著眼于兩個方面:一是在技術(shù)層面上,鼓勵技術(shù)創(chuàng)新,看齊國際,重獎行業(yè)領(lǐng)先;二是在市場層面上,突破環(huán)保瓶頸,倡導(dǎo)綠色出行,撬動大中城市,突出大國擔(dān)當(dāng),依托“一帶一路”,搶占海外市場。

  具體到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和產(chǎn)品銷售環(huán)節(jié),當(dāng)前純電動車銷量看似增長緩慢乃至有所下滑,與其交付期拉長直至6個月以上有極大關(guān)系。其折射出的問題是,當(dāng)前動力電池實(shí)際產(chǎn)能十分有限,在現(xiàn)有技術(shù)路線上,盡管相關(guān)企業(yè)也在電池廠和基礎(chǔ)鋰鹽(碳酸鋰、氫氧化鋰為主)項(xiàng)目上有所投入,但基于工業(yè)項(xiàng)目特別是基礎(chǔ)鋰鹽所處于的化工產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃、論證、設(shè)計(jì)、審批、建設(shè)、達(dá)產(chǎn)的周期時間一般為1-2年,大規(guī)模釋放產(chǎn)能應(yīng)該在2020年前。

  與此相關(guān)的終端汽車市場需求卻一刻也沒有緩解,北上廣深等城市的新能源汽車排號情況(如北京的排號已經(jīng)遠(yuǎn)至2021年)可見一斑。有外媒認(rèn)為,如果沒有電池的產(chǎn)能限制,純電動車銷量可輕松超過插電式混合動力車。近幾年中國政府大力扶持新能源汽車發(fā)展的目的已經(jīng)達(dá)到。當(dāng)前制約新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵不是政府補(bǔ)貼,也不是市場需求,而是技術(shù)突破下的產(chǎn)能形成。公開資料表明,2017年11月大眾汽車宣布,將投資超過100億歐元(118億美元)與中國當(dāng)?shù)睾献骰锇榇蛟?0款新能源汽車,該公司希望在2025年之前能在中國生產(chǎn)150萬輛新汽車,其中大部分是電動汽車。豐田也表示,到2020年在中國生產(chǎn)電動汽車。寶馬的電池研發(fā)與生產(chǎn)中心從慕尼黑開到了沈陽,同時寶馬還選擇了寧德時代新能源科技有限公司(CATL)作為合作伙伴。

  可以說,對于新能源汽車而言,這是一個最好的時代。新生力量來勢洶洶,大量資本已通過各種方式介入到礦山、基礎(chǔ)鋰鹽、電極材料、電池生產(chǎn)以及整車制造各個環(huán)節(jié),致力于搶占先機(jī)。傳統(tǒng)大佬們也已經(jīng)猛然驚醒,奮起發(fā)力,力圖穩(wěn)固基本盤,拓展新領(lǐng)域。一言以蔽之,這個行業(yè)最缺的不是錢,而是可市場化應(yīng)用的成熟技術(shù)、可商業(yè)化操盤的運(yùn)營團(tuán)隊(duì)。


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