随着特斯拉在全球掀起的电动汽车狂潮,电动汽车的发展也以肉眼可见的速度飞速发展。全球汽车制造商也在快马加鞭,研发制造电动汽车,以图在未来汽车市场占据一席之地。

据彭博社报道,到2030年,电池汽车在全球汽车销量中的占比,将从2021年的10%增长到40%。按照这一趋势,全球每年需要2500万到4000万辆的电动汽车。这不仅将创造更多的就业机会,同时也需要更多的电池。但是要实现这一前景,电池供应问题也愈发凸显。

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文/白墨

编/晨光

01 电动车未起步,已缺电?

据分析机构伯恩斯坦(Bernstein)估计,到2030年,电动汽车的需求将增长6倍,电池需求将达到2700吉瓦时(GWh)。而瑞斯塔德能源研究公司((Rystad Energy)则认为这一数字可能更高,达到惊人的4000吉瓦时(GWh)。

这就不难理解为何近期汽车电池上下游价值链会产生剧烈震动了,从开采锂矿的智利阿塔卡马沙漠的盐滩到匈牙利平原。

8月12日,世界最大电池制造商宁德时代宣布投资73亿欧元(约合人民币509亿元),在匈牙利建立欧洲第二个“超级工厂”, 建成后总产能将达到100GWh。

但是随着地缘政治紧张局势加剧,西方汽车公司也正在试图减少对中国电池行业的依赖。而电池金属的价格将水涨船高,预计将在2022年推高电池成本。这也是10几年来的第一次。

之前有预测,到2024年,购买和运行电动汽车的成本将与化石燃料汽车一样低。但今年6月,彭博社对这一预测提出了质疑。前段时间,欧盟也颁布了法令,宣布在2035年之前将禁售燃油车。但是这些或都将无法实现。因为在电动车在全球真正启动之前,就将面临电量(电池)不足的问题

理论上,全球有足够的电池工业。但咨询公司Benchmark Minerals分析了制造商宣布的计划之后发现,如果这些计划成为现实,到2031年,全球将至少需要282个新的超级电池工厂。这将使全球总产能达到5800吉瓦时(GWh)。当然这也只是一个“如果”的事。

伯恩斯坦(Bernstein)预测,目前六家老牌电池制造商——中国的比亚迪和宁德时代,韩国的LG、三星和SK Innovation,以及日本的松下(Panasonic)在未来10年的电池产生,最多能达到1360吉瓦时(GWh)。所以供需平衡需要更多的“新入者”,而入局一个资本密集型行业也绝非易事。

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02 解决产能,超级工厂是良方?

乐观的总体电池产能预测,掩盖了许多问题。

标准普尔全球移动咨询公司的Matteo Fini指出,超级工厂需要三年时间才能建成,但需要更长的时间才能满负荷生产。因此,到2030年的实际产出可能会出现严重不足。

此外,制造商之间不同的技术和规格意味着,一家工厂的电池通常不能与另一家工厂的电池互换通用。这也将进一步加剧电池供应不足的问题。

对欧美汽车制造商来说,中国在电池制造领域的主导地位,令人羡慕。目前中国拥有世界上近80%的电池制造能力。Benchmark Minerals预测,中国在未来十年所占份额或将会下降,但降幅不会太大——略低于70%。届时,美国将占全球产能的12%,而欧洲将占其余大部分。

美国人对电动汽车的接受速度较慢,这可能会缓解美国汽车制造商所面临的困境。德勤(Deloitte)咨询公司预测,2030年电动汽车销量将达到3100万辆,美国只占不到500万辆,而中国和欧洲分别有1500万辆和800万辆

美国底特律的汽车巨头已经与韩国大型电池制造商建立了合资企业,在国内建设超级工厂。今年7月,福特和韩国SK Innovation达成协议,福特出资66亿美元,SK Innovation出资55亿美元,在田纳西州建造1座超级工厂,在肯塔基州建造2座超级工厂。同月,福特与宁德时代达成电池进口协议。通用汽车和LG能源在向密歇根州、俄亥俄州和田纳西州的三个电池工厂投资超 70 亿美元。

欧洲汽车制造商受影响最大。大众计划到2030年建造6个超级工厂。宝马等汽车公司也正在与韩国公司合作。还有梅赛德斯-奔驰也正在通过一家名为ACC的合资企业,投资欧洲的电池生产。一些欧洲的创业公司,比如由大众和沃尔沃支持的瑞典Northvolt公司,也在忙着增加产能。

然而,非洲汽车行业也相当依赖中国制造商。其中一些电池将在当地生产。宁德时代在欧洲的第一笔投资,位于德国的一家电池工厂,将于今年年底开始运营。然而,一些包装或其组件可能仍需从中国进口。

对于欧洲汽车制造商而言,这种处境并不乐观。如果欧盟根据汽车(包括电动汽车)的全生命周期排放总量征税,这种情况可能会变得更糟。瑞典电池制造商Northvolt的首席执行官Peter Carlsson估计,欧盟对碳密集进口产品征收的关税,可能会使中国使用煤炭能源制造的电池成本增加5-8%。这大概相当于每包电池需要额外支付500美元左右

这样的规定将会提升一些公司的竞争力,因为这些公司用的是北欧清洁的水力发电。同时这也将大大限制欧洲汽车制造商从国外采购电池。

03 电池背后的矿产之争

尽管电池的制造瓶颈已经很严重,但与电池价值链末端的开采瓶颈相比,可能是小巫见大巫。镍由于印尼的产量猛增(占全球产量的37%),市场似乎供应充足。

然而,印尼镍并不能用作电池的高级镍。它可以制成与电池兼容的材料,但这意味着需要将其熔炼两次。这比从加拿大、新喀里多尼亚,或俄罗斯等地提炼高级矿石所排放的碳多出三倍。

大宗商品交易商托克(Trafigura)的苏格拉底·伊科诺穆(Socrates Economou)指出,这些额外的排放破坏了制造电动汽车的目的。汽车制造商,尤其是欧洲的汽车制造商,可能会绕开这些

钴已不再是一个棘手的问题。2018年钴的价格飙升,促使电池制造商开发出使用量更少的电池化学品。在世界钴矿储量最丰富的刚果民主共和国和印度尼西亚的矿山都在扩张,或能让电池制造商撑到2027年。

但之后,事情或将变得棘手。要获得更多的金属,可能需要制造商接受刚果落后的采矿技术,因为其规模化生产尚未成型。

还有大多数不确定性都与锂有关。锂短缺迫使一些制造商削减产量。目前,消费电子公司首当其冲。但它们产品所需的小型电池,只占需求的一小部分。电动汽车制造商的电池组使用量较大,其困难可想而知。

由于计划中的新项目,预计到2026年锂市场将重新出现过剩。这将有赖于中国的低品位矿床。但其加工成本远高于澳大利亚的硬岩矿或拉丁美洲的卤水池。有分析认为,要使这些项目有价值,每吨可用于电池的碳酸锂需要3.5万美元的价格——低于今天的高水平,但却是1年前的三倍

其他地方的高品位锂矿也将随之水涨船高。智利新宪法草案提议将所有自然资源国有化,该草案将于9月进行全民公投。澳大利亚拥有世界上最高的矿业税,其税制的改变,将会阻碍对“绿色”金属生产的新投资。

7月下旬,全球最大的锂生产商之一Albemarle警告称,尽管大家都在努力释放更多的供应,但汽车制造商在2030年之前,将面临一场激烈的金属争夺战。

由于建造矿山可能需要5至25年的时间,因此在这10年内,新建矿山并投入运营的时间所剩无几。而大型矿商又不愿进入这一行业。一家相关公司的开发主管表示,绿色金属的市场仍然太小,不值得矿业“巨头”费心。

尽管这些公司以在高风险地区做生意而闻名,但大多数公司都没有胆量在刚果这样难以执行合同的棘手国家冒险。规模较小的矿业公司通常会启动高风险项目,但它们无法在上市市场上筹集资金。投资者对矿业表示感到不安,因为矿业一般具有较高的风险,还有就是对环境也不是很友好。

由此导致的资本匮乏正吸引着私募股权公司(通常由前矿业高管创立)和有意垂直整合的制造商。像LG和宁德时代这样的电池制造商已经早早布局采矿项目。

自2021年初以来,汽车公司已经在电池级镍上进行了大约20项投资,在锂和钴上进行了5项投资。这些项目大多涉及西方公司。例如,今年3月,大众汽车宣布与两家中国矿商成立合资企业,为其在中国的电动汽车工厂采购镍和钴。

今年7月,通用汽车表示,与锂生产商Livent达成一项多年采购协议:通用汽车向Livent支付2亿美元的预付款,Livent在未来几年向通用汽车提供电池级氢氧化锂,主要由Livent 在南美的盐水业务中提取的锂制成。

氢氧化锂对于通用汽车制造更高性能、更高里程电动汽车的计划至关重要。Livent的氢氧化锂将用于通用汽车的 Ultium电池阴极,该电池将为电动汽车提供动力。例如最近发布的雪佛兰 Blazer EV、雪佛兰 Silverado EV、GMC HUMMER EV和凯迪拉克 LYRIQ。美国电动汽车冠军特斯拉(Tesla)也在四处签约。

一位煤矿行业的资深人士表示,对汽车公司的这些交易能否填补资金缺口表示怀疑。

目前回收金属占许多成熟金属市场供应的四分之一左右,预计在2030年前不会有太大帮助。对电池的重新设计,可能会在一定程度上缓和对这种最稀有金属的需求,但也存在降低电池性能的风险。尤其是锂,目前仍将难以被替代。像钠基阴极,这种完全可以替代锂电的技术,还有很长的路要走。

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即使西方的电动汽车行业设法获得了足够的金属和电池制造能力,它仍将面临供应链中间的一个巨大问题。因为中国在全球金属冶炼方面遥遥领先。中国企业精炼了全球近70%的锂、84%的镍和85%的钴。据估计,其中镍、钴的冶炼份额,在未来五年将保持在75%以上。

此外,有专业人士称,欧美公司也非常依赖我国供应商,其将精炼矿石转化为电池材料的产能也将减少一半。

04 多样化解决方案才是王道?

西方国家也意识到,多样化供应商变得势在必行

去年,美国总统乔·拜登公布了一份国内电池供应链的蓝图。他于2021年通过了基础设施法案,拨款30亿美元,用于美国的电池制造。

8月16日,拜登又签署了《通胀削减法案》,法案要求,矿石、精炼材料和组件必须来自美国或盟国。欧盟早在在2017年就创建了一个电池联盟,以协调公共和私人部门的资源和产能。欧盟表示,2021年在整个(电池)供应链上投资了1270亿欧元,预计到2030年还将再投资3820亿欧元。其中大部分将会流向下游,来帮助西方国家在2027年前实现电池成品的自给自足。

如何解决电动汽车的电池问题,已经是摆在全世界面前的问题。这不仅需要丰富的矿产,更好的采矿技术,而且还可能提升电池化学技术,但这或以牺牲电池的性能为代价。

或许只有这样,才能解决未来电池供需平衡的问题,为全球电动汽车的快速前进,提供足够的动力。否则电动汽车全球化,将是痴人说梦。

SOURCE:
1.《电动汽车热潮在真正开始之前会耗尽动力吗?》 经济学人
2.《满足欧洲客户要求 宁德时代拟投资73亿欧元在匈牙利建厂》,财新
3.《通用汽车和 Livent:在电动汽车生产中使用氢氧化锂》,动点科技