全球动力电池争霸:中国领先,美国追赶

  • 发表于: 2023-06-08 10:25:34 来源:爱卡汽车网

美国人正在思索,如果没有中国,这个世界还能制造动力电池吗?


(资料图片仅供参考)

《纽约时报》曾发文指出,这个时代具有决定性的竞争之一来自动力电池的制造,能制造动力电池的国家将获得数十年的经济和地缘政治优势。

就像过去几十年,世界上最大的石油生产国集团通过对全球石油供应的控制,对全球经济产生巨大影响,石油输出国组织的决定影响着全球消费者在加油站支付的价格。

随着全球能源动力类型的转变以及新能源汽车市场的井喷式发展,一场关于动力电池的全球争霸正徐徐展开,而中国凭借此前数十年的产业链积淀取得领先位置,令西方感到了能源赛道切换的紧迫。

数十年产业链积淀

奠定中国动力电池领域的领先地位

韩国电池市场研究机构SNE Research发布的数据显示,2022年全球动力电池装车量达到517.9GWh,同比增长71.8%。在装车量前十名的企业中,中国动力电池企业占据6个席位,合计市场份额达60.4%。其中,宁德时代和比亚迪位列全球前二。

宁德时代是全球最大的动力电池供应商,在特斯拉CEO马斯克紧锣密鼓的访华行程中,宁德时代董事长曾毓群是马斯克会见的第一位企业家,可见动力电池供应的重要性。外界猜测,储能业务一定是双方谈话的重点。

SNE Research预测,2023年,全球动力电池市场或将继续增长,宁德时代、比亚迪、中创新航等中国电池厂商开始加快走出中国市场,实现向全球市场的飞跃。中国动力电池产业对全球的影响力,正在逐步加强。根据Benchmark Minerals的估计,即使到2030年,中国制造的电池数量也将是其他所有国家总和的两倍以上。

《纽约时报》分析了中国主导动力电池生产的全过程,以及这种产业优势为什么能够持续下去。

电动汽车电池使用的稀有矿物大约为传统汽车的6倍,但含有制造电池必要成分的矿物储藏量非常有限,中国通过投资来获得廉价且稳定的矿物供应。数据显示,中国控制着世界41%的钴开采量和大部分锂开采量,中国也是全球最大的锂消费国。

对稀有矿物资源的掌握,让中国在动力电池产业链上拥有了话语权。

除了锂,电池原材料常见的矿物材料还包括钴、镍、锰、石墨等。中国动力电池制造商以及上游原材料企业通过在各国国家采购这些矿产,有力控制住了上游原材料成本波动带来的影响。根据咨询公司CRU Group的预测,中国在印度尼西亚的投资将帮助其在2027年成为最大的镍控制国。

另据极客网报道,中国制造的锂离子电芯占了全球的79%,阳极占了89%。中国也是矿物处理的王者,目前中国提炼全球57%的锂,68%的镍,73%的钴。锰的地位越来越重要,中国提炼了93%。不只如此,中国还100%控制着99.99%纯度石墨的制造。对于美国生产商而言,合成石墨的成本要高得多。

作为电动汽车头部制造商,特斯拉也很重视供应链,从上到下到都想控制。

另一些来自西方的传统汽车品牌、矿企也相继加入到“抢矿”大战,并试图追赶中国,但他们更不愿意将资金投入到政府不稳定或劳工状况不佳的国家,生产进度也相对缓慢。

一个新矿可能需要超过20年的时间才能实现全面生产。尽管美国正在投资开发锂储量,但这一进程遭遇了一系列的在地矛盾和环境问题。并且,不管是谁开采的矿物,几乎所有的东西都会被运到中国加工提炼成电池级材料。

另一方面,提炼需要大量的能源。制造电池矿物所需的能量是冶炼钢或铜的三至四倍。例如,锂需要加热、蒸煮和干燥。基于政府廉价土地和能源补贴的支持,动力电池企业能够以更高的量产规模和更低的成本提炼矿物,这一优势,足以淘汰一批炼油厂。

相比之下,美国的矿产加工能力微乎其微。一个精炼厂通常需要两到五年的时间来建造,培训工人和调整设备可能需要更多的时间。澳大利亚的第一个锂精炼厂在2016年获得批准,但直到去年才生产出电池级的锂,而这个锂精炼厂的部分所有权还归属于中国人。

中国之所以能够成为最大的电池生产国,部分原因是实现了以较低成本有效制造电池部件,在这方面,宁德时代和比亚迪等中国企业已获得巨大先发优势。

动力电池最重要的零件是阴极,即电池正极。在所有的电池材料中,阴极是最难制造和最耗能的。直到过去几个月,最常见的阴极使用镍、钴和锰的组合,也被称为NMC阴极,这种配方使电池能够在很小的空间内储存大量的电力,为电动汽车提供更长的续航能力。

中国创造性地投资了一种更便宜的替代品,即磷酸铁锂,这种材质使用广泛可用的铁和磷酸盐,而不是镍、锰和钴。磷酸铁锂目前已经占据了一半的阴极市场。

对于西方国家来说,磷酸铁锂是一个绕过矿物供应瓶颈的机会,但中国几乎生产了全球所有的磷酸铁锂。而美国仅占据全球阴极市场约1%的份额,均为三元锂。很多美国公司对磷酸铁锂电池感兴趣,但他们必须与有生产经验的中国企业合作。

除此之外,中国公司制造了大部分电池的其他部件。以宁德时代和比亚迪为代表的电池供应商们在阳极的生产中占主导地位,阳极是电池的负端。中国还销售了最多的分离器,这是位于阴极和阳极之间的一层,用于防止短路。电解液主要由锂盐和溶剂组成,需要导电,世界上前四名电解液生产商是中国。

中国有着全球最大的电动汽车市场,预计2023年,中国电动乘用车销量将达800万辆。电动汽车迅猛发展的背后,是政府的有力支持。也正是得益于从2015年开始的保护政策,宁德时代和比亚迪这样的电池制造商在与日韩电池企业的竞争中发展壮大,成为世界上最大的电池制造商。

美国对动力电池企业的支持却迟到了8年。目前,拜登政府正在推行类似的战略,以促进美国的电池发展。但是,在一个资本投入巨大、利润微薄的行业中,中国企业在多年的国家资助和经验积累下,有了很大的领先优势。

德国亚琛工业大学教授海纳·海姆斯(Heiner Heimes)表示,中国可以用北美或欧洲国家的一半成本来建造电池工厂。主要原因是劳动力成本更低,而且中国的设备制造商更多。

美国动力电池发展

是加剧竞争,还是合作共赢?

根据美国国际战略研究中心的数据,中国已经在研究激励、政府合同和消费者补贴方面花费了超过1300亿美元。中国的电动汽车购买者可以获得退税,更便宜的车辆登记,优惠的停车位和进入一个广泛的充电网络。中国的投资使该国在生产、设备和产品设计方面处于世界领先地位。

这让以美国为代表的西方国家感到压力。但美国投资者对投入电动汽车的资金仍持谨慎态度。传统汽车仍然非常有利可图,这也导致除了特斯拉以外,美国本土难以再找寻到第二个有规模影响力的电动汽车品牌。此外,美国工人需要接受新的技能培训,且美国政府帮助电动汽车行业的激励措施可能会随着下一个总统选举周期的到来而消失。

一些专家认为,任何其他国家几乎不可能在电池供应链中自力更生,无论它是否拥有更便宜的劳动力或找到其他全球合作伙伴。世界上任何地方的公司都将寻求与中国制造商建立伙伴关系,以进入或扩大该行业。

在培育动力电池产业链上,虽然西方也投入巨资,但无论是开采稀有矿物,还是培训工程师,抑或建造大型工厂,中国都遥遥领先,世界其他国家可能需要数十年时间才能赶上。

美国国际战略研究中心的高级顾问斯科特·肯尼迪表示:“如果不与中国进行某种类型的合作,任何人都不可能在电动汽车领域取得成功,无论是直接还是间接。”

然而,随着世界向更清洁的能源转变,对这种转变所需材料的控制权仍有待争夺。拜登政府官员认为,获得电动汽车电池所需矿物的安全供应是他们最紧迫的挑战之一。该美国官员表示,到2050年,仅锂的全球供应就需要增加42倍,以满足电动汽车不断增长的需求。

为了获得对该供应链的更多控制权,美国官员已经开始与其他国家谈判一系列协议,以扩大美国对锂、钴、镍和石墨等重要矿物的获取。但目前还不清楚哪些安排能够成功,也不清楚这些合作关系是否能够产生接近于美国预计的各种产品所需的矿物供应,包括电动汽车和储存太阳能的电池。

上个月的G7广岛峰会上,参与国领导人一致认为,世界上80%以上的矿物加工都依赖中国,供应链的风险让他们备受威胁。

七国集团领导人重申,有必要管理脆弱的矿产供应链造成的风险,并建立更具弹性的原材料来源。美国和澳大利亚宣布建立伙伴关系,分享信息并协调标准和投资,以创造更负责任和可持续的供应链。

日本已经与美国签署了一项重要的矿产协议,欧洲也正在就一项协议进行谈判。但与美国一样,这些地区对关键矿产的需求大大超过了供应量。

加拿大驻美国大使克斯顿·希尔曼(Kirsten Hillman)在受访时说,盟国在该行业有重要的伙伴关系,但在某种程度上,他们也是商业竞争对手。她认为:“这是一种伙伴关系,但这是一种带有一定程度紧张的伙伴关系。”

美国对矿产的需求在很大程度上受到拜登政府气候法的刺激,该法为电动汽车供应链的投资提供税收优惠,特别是电池的最终组装。

不过,彼得森国际经济研究所的高级研究员亨德·里克斯 (Cullen Hendrix)认为,拜登政府为中国以外的矿产建立更安全的国际供应链的战略到目前为止有点不连贯,不一定足以实现这一目标。“在迅速增加为这些新工厂供货的国内矿山数量方面,该法的作用似乎较为有限”,他表示:“美国不可能独自完成这项工作。”

关键词: