車企們的電池難題

最近有幾個關于特斯拉的重大新聞，特斯拉正在享受平穩的發展。上一次推出超級“太空感”的皮卡后，讓大家大吃一驚。然而，兩個月后的12月27日，外媒報道稱，特斯拉通過其加拿大子公司申請了一項新的電池技術專利，不僅提高了電池的使用壽命和性能，還擴大了電池的應用場景。該專利的內容介紹了一種利用電解液添加劑提高鋰離子電池性能的方法。通過調整電解液添加劑的組成和比例，可以提高鋰離子電池的使用壽命和性能。采用該方法的新型電池系統不僅可以應用于汽車，還可以應用于電網儲能等不同場景。作為電動汽車的“三大部件”之一，電池一直是特斯拉特別關注的一部分。2016年7月29日，特斯拉與日本松下合作建設Gigafactory超級工廠。該工廠占地3000畝，投資近50億美元，規劃產能35GWh，年產50萬輛電動汽車。特斯拉想利用這個超級電池工廠實現鋰電池的規模化生產，進一步降低動力電池的生產成本。在Gigafactory，松下負責生產電芯，特斯拉負責進一步組裝電池模塊和電池組，最后，成品電池由軌道車運出，形成一個封閉的一體化供應鏈。現在，就在三年多前，位于上海的超級工廠Gigafactory 3已經支持了首批國產Model 3的交付。

除了合作建廠，特斯拉還將從制造干電極的成熟電池公司Maxwell和擁有完整電池制造設備的Hibar獲得收入。后來，在2019年初，特斯拉的電池研究合作伙伴杰夫·達恩(Jeff Dahn)和他的團隊公布了令人印象深刻的電動汽車測試結果，其中新電池的工作壽命可能超過100萬英里。他們測試的新電池是新一代鋰離子電池，具有“單晶”NMC陰極和新的先進電解質。從那以后，特斯拉一直在為這種新的電池化學物質申請美國和國際專利。最近，他們終于通過他們的加拿大分公司獲得了這項專利。02整車廠商都在考慮自己研發生產電池，這不僅僅是特斯拉的一個趨勢。汽車公司生產電池已經成為一種趨勢。例如，世界上最大的汽車制造商之一的大眾集團，近年來一直在聽說電池。2016年，大眾宣布投資100億歐元建設大型電池工廠，旨在轉型成為領先的電動汽車制造商。作為大眾汽車因排放丑聞受損以來振興計劃的一部分，該公司宣布將在2025年前實現電動和混合動力汽車年銷量100萬輛的目標，并加大對電池行業的投資。2018年6月13日，大眾汽車集團宣布計劃于2019年與Northvolt以50:50的股比成立合資公司，并建設初期產能為16GWh的電池工廠。該工廠最早將于2020年開始建設，電池的生產將于2023年底或2024年初開始。2019年5月14日，大眾汽車集團決定與其合作伙伴在其歐洲故鄉德國共同建立電池生產工廠。在當天的會議上，集團監事會批準了10億歐元的投資。值得注意的是，在此之前，歐洲汽車制造商生產電動汽車所用的電池都是從亞洲進口的。目前，全球前五大汽車動力電池制造商均為亞洲公司。

在初始階段，作為其電氣化攻勢的一部分，大眾汽車與強大的電池供應商建立了戰略合作伙伴關系，以滿足電動汽車對基本電池的需求。SKI、LG化學、寧德時代是汽車企業第一階段的主要合作供應商。這也是當時其他跨國汽車巨頭普遍采用的做法。然而，面對比例相當大的巴特……es在電動汽車的價值上，大眾集團更愿意與合作伙伴建立合資企業，建立超大型工廠，分擔電池生產的大量資金投入。最后，大眾集團打算在歐洲建立鋰電池和固態電池生產工廠。作為其電池戰略的一部分，大眾集團將與美國公司Quantum Scape合作，特別是在固態電池的生產方面。目前，大眾汽車集團在薩爾茨吉特的卓越中心已經聚集了負責電池開發、采購和質量控制的專業人員，并已開始電池試生產。根據大眾汽車集團分多個階段加強電池專業技術的計劃，目前已進入建立強大技術團隊的第二階段，對鋰電池開發和生產進行深入研究。如果一切順利，大眾汽車將步目前電動汽車行業領導者特斯拉的后塵。近年來，大眾并不是唯一一家橫跨電池行業的傳統大型汽車公司。2017年5月，特斯拉投資建立超級電池工廠后，戴姆勒也宣布將在德國投資5億歐元新建超級電池工廠，產能是當時戴姆勒的4倍。建成后，該工廠將用于生產混合動力、插電式混合動力以及梅賽德斯-奔馳和Smart品牌下所有電動汽車的電池組。2017年7月5日，在中德兩國領導人的見證下，戴姆勒與BAIC簽署協議，共同投資6.55億歐元(約合50億元人民幣)，在北京奔馳建立純電動汽車生產基地和動力電池組工廠，生產奔馳品牌的純電動汽車產品。這是戴姆勒在海外建立的第一家動力電池工廠。寶馬緊隨其后。2017年10月24日，占地6480平方米、總投資約3.24億元、年產33000套高壓電池組的華晨寶馬動力電池中心揭牌儀式在沈陽舉行。這個寶馬在中國的第一個高壓電池工廠項目位于華晨寶馬沈陽發動機工廠。電芯由寧德時代提供。投產后將為全新寶馬5系插電式混合動力車提供動力電池系統。

到了2019年底，就連一直在重組裁員的通用汽車也坐不住了。12月5日，通用汽車和LG化學宣布，計劃共同投資23億美元建設一個電池單體制造工廠，雙方各占一半投資和股份。預計將于2020年年中破土動工，為通用汽車的多個未來電動汽車車型提供電池。未來，雙方將基于各自在電池科學領域的深厚積累，共同推動先進電池技術的開發和應用，進一步降低電池成本。在外國汽車制造商大量生產電池的這些年里，國內汽車制造商也沒有閑著。2016年8月25日，SAIC通用汽車宣布投資17.2億元在上海金橋建設鋰電池組裝廠，實現其新能源汽車電池系統的國產化。同時，該工廠建成后還將為通用汽車全球生產的新能源汽車提供鋰電池組，預計2017年底投產。此外，上汽集團與寧德時代聯手建立了總用地約2007畝的電池及電池系統生產基地。項目一期計劃總投資100億元，將形成18 GWh的動力電池產能。預計到2020年將實現36 GWh的產能，與特斯拉超級電池工廠35 GWh的年產能相當。其實國外不止大眾和通用，豐田也是。在中國，不僅SAIC，BAIC、吉利、比亞迪、長城汽車、廣汽汽車等企業都將電池作為未來的核心競爭力，并打算覆蓋從電池研發、生產、處理、回收的整個流程鏈。目前，大多數汽車制造商的電池工廠已經成型或正在加速擴張。電池技術的進步是成功的關鍵……電動汽車的ss，而電池壽命被認為是影響未來幾年電動汽車銷量的重要因素。

2019年4月，奧迪宣布推遲交付其首款旗艦電動汽車E-tron，原因是無法從供應商LG化學獲得足夠的動力電池，導致今年僅生產45000輛電動汽車，比預期少10000輛。“巧婦難為無米之炊，奧迪只能把用戶等待時間從2個月延長到6到7個月。第二款E-tron車型的發布已經推遲到明年。”。奔馳也遇到了同樣的困境，其首款純電動SUV <由于SUV車型動力電池供應不足，只能推遲交付計劃。那么，動力電池供應不足到什么程度呢？數據顯示，僅韓國三大電池供應商LG化學、三星SDI、SKI在2018年就獲得了6452億元的新訂單。截至2018年底，他們未交付的電池訂單已超過1萬億元。雖然沒有2019年的詳細數據，但基于今年動力電池行業的現狀，這些公司的未完成訂單數量只會有增無減。動力電池容量不足的一個重要原因是動力電池原材料有限。在上游原料層面，鈷是目前全球應用最廣泛的鋰電池核心原料之一，可以顯著提高電池的能量密度。目前，全球鈷產量的50%以上用于制造鈷鋰電池。2016-2018年，隨著電動車逐漸進入市場，鈷也激增。據相關數據顯示，2016年金屬鈷的價格還在每噸12萬元左右，2018年鈷的價格一度飆升至每噸60萬元。達到頂峰后，隨著國內鈷產量的提升，市場的供不應求轉為供過于求，動力電池原材料有限的問題才得以解決。產能不足的另一個原因是電動汽車對動力電池性能的高需求。今年以來，縱觀整個電動車行業，一直朝著600公里的范圍發展，電動車自燃事件的頻發也讓各大電動車企業警醒。提高電池安全性刻不容緩，安全性也是電動車進入主流市場的根本。

在政策上，我國也對動力電池企業的產能和電池系統價格提出了更高的要求。2016年11月，工信部(MIIT)發布行業規范文件，直接將動力電池企業對單體電池的產能要求提高到8GWh，成為電動車進入新能源汽車補貼名單的條件。在另一份促進汽車動力電池產業發展的文件中，國家提出到2020年動力電池系統價格要達到1元/Wh，即每千瓦時(KWh)1000元，這意味著未來配備50千瓦時電池、續航里程必然超過300公里的電動汽車電池成本將降至5萬元。以國內動力電池巨頭寧德時代為例，其2018年動力電池系統價格為1.4元/Wh。從2019年動力電池行業的發展可以看出，動力電池市場的集中度正在進一步加強，幾家龍頭企業占據了超過80%的市場份額。基于以上情況，目前市場上能夠提供高端動力電池的供應商只有LG化學、松下、三星SDI，以及國內的寧德時代和比亞迪。面對高端動力電池的供過于求，各大汽車公司之間的競爭更加激烈。兵書上說:“兵動前，糧草先行。”電池是電動車企業在市場競爭中的“糧草”。誰擁有了電池的“基礎材料”，誰就掌握了市場競爭的主動權。所以以特斯拉為代表的主要發動機廠商都邁出了自己生產動力電池的步伐，希望……把“命根子”握在手中。關于成立合資公司建設自建電池工廠，馬斯克在收購一家電池公司后直言，“這是一次戰略性收購，將對電池的生產成本和規模產生重大影響，同時降低擴大電池生產所需的成本和資金。”04然而，自建電池廠并不是一件簡單的事情。除了資本投資，電動汽車公司還需要解決如何獲得電池技術的問題。目前，生產高性能動力電池主要有兩種方式:一種是通過收購擁有電池技術的公司或購買技術專利，另一種是通過與松下、LG化學或寧德時代等已經能夠生產高性能動力電池的公司建立合資企業來生產電池。特斯拉選擇了兩者兼而有之，與松下合作增加其在內華達州的第一超級工廠的產能，并收購了麥克斯韋爾自己的電池。更多的汽車公司選擇了后者。比如SAIC旗下的兩家公司，東風、廣汽、吉利都與寧德時代成立了合資公司；豐田和松下成立了合資子公司；大眾與歐洲動力電池初創公司Northvolt合作，建設自己的動力電池工廠。

與此同時，LG化學、松下、三星SDI、寧德時代也在大力建設新的動力電池工廠，提高現有動力電池工廠的產能。例如，LG化學投資20億美元在南京江寧濱江開發區建造動力電池廠，向現代、沃爾沃、通用汽車等汽車公司供應電池；三星SDI已投資6270萬美元在美國密歇根州建立電池制造廠。

標簽：大眾特斯拉寶馬比亞迪奔馳

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