轉(zhuǎn)自公眾號(hào)“電車商業(yè)研究”
導(dǎo)讀
蛇年開春,隨著“2025中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)年會(huì)暨第二屆中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”在北京召開,全固態(tài)電池又掀起一次宣傳高潮。
根據(jù)筆者十余年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及長時(shí)間跟蹤中日兩國固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀,判斷目前中日兩國鋰電池發(fā)展處于這樣一個(gè)局面:中國在鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)全面領(lǐng)先,在固態(tài)電池、鈉電池兩個(gè)方向上做防守,以防萬一;日本鋰電池產(chǎn)業(yè)從20年前占全球九成以上到10年前的72%,再到現(xiàn)如今的5.7%,是全面退縮,在全固態(tài)電池方向是玉碎沖鋒,依然收獲甚微,所以才有豐田來上海布局雷克薩斯純電動(dòng)車型產(chǎn)能一事。
中國鋰電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
綜合中國知名電池研究機(jī)構(gòu)EVTank與韓國知名電池研究機(jī)構(gòu)SNE Research發(fā)布的2024年全球動(dòng)力電池使用數(shù)據(jù)。中國電池在全球前十中占六位,且第一第二名都是中國企業(yè)寧德時(shí)代與比亞迪。
根據(jù)中國汽車動(dòng)力電池創(chuàng)新聯(lián)盟統(tǒng)計(jì):2024年全年我國動(dòng)力和其他電池累計(jì)銷量為1,039.5GWh,累計(jì)同比增長42.4%。其中,動(dòng)力電池銷量為791.3GWh,占總銷量76.1%,累計(jì)同比增長28.4%;其他電池累計(jì)銷量為248.2GWh,占總銷量23.9%,累計(jì)同比增長118.8%。
2024年全年我國動(dòng)力和其他電池累計(jì)出口達(dá)197.1GWh,累計(jì)同比增長29.2%。其中,動(dòng)力電池累計(jì)出口量為133.7GWh,占總出口量的67.8%,累計(jì)同比增長5.0%;其他電池累計(jì)出口量為63.4GWh,占總出口量的32.2%,累計(jì)同比增長151.6%。
只要是思維正常的人,都可以從這些數(shù)據(jù)得出中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)、中國鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是世界第一的結(jié)論了。
我國鋰電池產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)唯一可能被突破的,就只剩下全固態(tài)電池了
中國在鋰電池時(shí)代的成功絕非偶然,而是得益于系統(tǒng)性的戰(zhàn)略布局和全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。在上游原材料領(lǐng)域,中國企業(yè)通過海外并購和戰(zhàn)略合作,已建立起覆蓋鋰、鈷、鎳等關(guān)鍵礦產(chǎn)的全球供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),并涌現(xiàn)了贛鋒鋰業(yè)、天齊鋰業(yè)、華友鈷業(yè)、中偉股份等優(yōu)秀企業(yè)。
在技術(shù)路線的選擇上,中國采取了多元化的戰(zhàn)略布局。磷酸鐵鋰電池憑借其安全性高、成本低廉的優(yōu)勢(shì),在中國市場占有率持續(xù)攀升;三元鋰電池則在高端市場保持強(qiáng)勁競爭力,寧德時(shí)代、比亞迪等企業(yè)不斷刷新能量密度記錄。
在鋰電池制造裝備上面,中國企業(yè)在技術(shù)水平和市場規(guī)模上取得了長足進(jìn)步,已經(jīng)具備與國際頂尖企業(yè)競爭的實(shí)力,涌現(xiàn)了先導(dǎo)智能、聯(lián)贏激光、贏合科技等一系列優(yōu)秀企業(yè)。
這種全方位的技術(shù)領(lǐng)先并非一蹴而就,而是建立在持續(xù)的研發(fā)投入和產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐之上。據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年中國鋰電池相關(guān)專利申請(qǐng)量占全球總量的60%以上,研發(fā)投入強(qiáng)度遠(yuǎn)超其他國家。
龐大的國內(nèi)市場為新技術(shù)提供了理想的試驗(yàn)場,形成了“研發(fā)-應(yīng)用-反饋-優(yōu)化”的良性循環(huán)。這種全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng),使中國在鋰電池時(shí)代建立起難以撼動(dòng)的競爭優(yōu)勢(shì)。
更值得一提的是作為防守鋰電池產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的一翼,在鈉離子電池的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用方面,我們也走到了世界前列。
所以,我國鋰電池產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)唯一可能的被突破口就是全固態(tài)電池了。
中國固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀
目前幾乎所有電化學(xué)工程師的共識(shí)是:在現(xiàn)有材料條件下,做不出能保持≥400Wh/kg的能量密度,又能在室溫下、常壓長循環(huán)使用的全固態(tài)電池。
基于這個(gè)現(xiàn)狀,行業(yè)就有人提出來一個(gè)分步實(shí)現(xiàn)的路徑:先半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)再到全固態(tài)。這種漸進(jìn)式創(chuàng)新策略既規(guī)避了全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化初期的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),又為下游車企提供了切實(shí)可行的解決方案。當(dāng)然這一技術(shù)路徑尚需產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證。
反對(duì)者則戲稱這是在撒胡椒粉,只是在原有的液態(tài)鋰離子電池里放了一點(diǎn)固態(tài)電解質(zhì)而已。
出于擔(dān)心日韓等國在固態(tài)電池上產(chǎn)生突破,打破我國在鋰電池產(chǎn)業(yè)好不容易贏得的優(yōu)勢(shì)方面考量,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)政策也加大了固態(tài)電池相關(guān)研發(fā)和支持力度。2024年,國家投入60億資金對(duì)寧德、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)和吉利共六家企業(yè)進(jìn)行支持,目標(biāo)是2027年小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池,實(shí)現(xiàn)千輛級(jí)別的示范運(yùn)營,后續(xù)支持企業(yè)范圍有望擴(kuò)大。
由此固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的節(jié)奏明顯加快,其中寧德時(shí)代、上汽集團(tuán)等均推出500天計(jì)劃,目標(biāo)2025年底跑通20Ah級(jí)電芯工藝+設(shè)備,26年完成樣車測試,2027年全固態(tài)電池裝車上路。
也正是因?yàn)閲耶a(chǎn)業(yè)政策后續(xù)支持企業(yè)范圍有望擴(kuò)大,所以蛇年一開春,就看到了固態(tài)電池新一輪宣傳攻勢(shì)。
日本動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的興衰軌跡
回顧日本在鋰離子動(dòng)力電池領(lǐng)域的發(fā)展歷程,其從技術(shù)先驅(qū)到市場份額急劇萎縮的轉(zhuǎn)變令人唏噓。
1983年,在旭化成株式會(huì)社工作的吉野彰研制出全球第一個(gè)可充電鋰離子電池原型,兩年后制成世界上第一塊現(xiàn)代鋰離子電池,1991年索尼公司率先實(shí)現(xiàn)鋰離子電池商業(yè)化,奠定了日本在全球電池產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位。
吉野彰教授也因在鋰離子電池領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn),在2019年10月9日與其他兩位一起獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),這是日本鋰電池領(lǐng)域的高光時(shí)刻。
但在這高光的背后,是日本鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的全面退縮。
造成這一局面的原因首先是在日本政界戰(zhàn)略決策。2010年3月31日,時(shí)任美國總統(tǒng)奧巴馬打破二十多年禁令,宣布將擴(kuò)大近海油氣田開發(fā),以確保美國能源安全。日本政界研判美國將成為石油、天然氣生產(chǎn)大國,純電動(dòng)汽車會(huì)被壓制。這時(shí)我們剛剛開始搞“十城千輛”
純電動(dòng)汽車推廣試點(diǎn)。
其次日本政商界認(rèn)為發(fā)展純電動(dòng)汽車所需的鎳、鈷、鋰等核心資源都需要外購,會(huì)受制于人,轉(zhuǎn)而寄希望于氫燃料電池。日本政府全力押注氫燃料電池,對(duì)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的支持相對(duì)不足,使得日本企業(yè)在技術(shù)迭代和產(chǎn)能擴(kuò)張方面落后于競爭對(duì)手。
然后是日本財(cái)閥體系下的保守決策模式。大型企業(yè)集團(tuán)往往傾向于維持現(xiàn)有業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu),對(duì)新興市場的投資持謹(jǐn)慎態(tài)度,不敢試錯(cuò)。當(dāng)中國企業(yè)在政府支持下大舉進(jìn)軍鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)電池領(lǐng)域時(shí),日本企業(yè)仍在觀望和猶豫,錯(cuò)失了搶占市場份額的黃金時(shí)機(jī)。
更為關(guān)鍵的是,日本企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈本土化的執(zhí)著追求。在原材料采購、生產(chǎn)設(shè)備制造等環(huán)節(jié)堅(jiān)持國內(nèi)配套,雖然確保了產(chǎn)品質(zhì)量,但也大幅推高了生產(chǎn)成本。
相比之下,中國企業(yè)通過全球化采購和本地化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了顯著的成本優(yōu)勢(shì)。此外,日本國內(nèi)市場相對(duì)封閉,缺乏大規(guī)模應(yīng)用場景,難以形成有效的技術(shù)驗(yàn)證和產(chǎn)品迭代機(jī)制。這些因素疊加,導(dǎo)致日本鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)在全球競爭中逐漸邊緣化,到2024年底,其全球市場份額已降至5.7%。
全固態(tài)電池:日本的最后賭注
由于中韓兩國已經(jīng)在鋰離子電池領(lǐng)域建立起絕對(duì)優(yōu)勢(shì),而氫燃料電池前途未卜,日本企業(yè)以豐田為首、專家以諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)吉野彰為首,傾全力豪賭全固態(tài)電池。在2020年制定了全固態(tài)電池技術(shù)路線,聚焦全固態(tài)電池,以固態(tài)電解質(zhì)硫化物為主、正極材料三元為主、體積比能量為標(biāo)志性目標(biāo)。
第一代硫化物系,負(fù)極采用硅系或者石墨系。對(duì)于下一代,他們認(rèn)為是先進(jìn)硫化物系和氧化物系,其中氧化物系是突破了離子電導(dǎo)率后的氧化物。日本固態(tài)電池路線圖制定者認(rèn)為,唯有有機(jī)固態(tài)電解質(zhì)才有可能解決安全問題。
雖然豐田一再提出全固態(tài)電池上車量產(chǎn)時(shí)間表,但一直做不出能在室溫下、常壓長循環(huán)使用的高比能全固態(tài)電池。
日本本土的純電動(dòng)汽車市場規(guī)模極其有限,充電設(shè)施也不足。最為可笑的是:在世界綠色環(huán)保史上有著濃墨重彩一筆的京都?xì)夂騾f(xié)定書的簽訂地-日本國立京都國際會(huì)議中心,第65屆日本電池研討會(huì)在場館如火如荼討論時(shí),停車場一根充電樁都找不到,唯一一臺(tái)新能源車是舉辦方在場館外面展示的雷克薩斯純電動(dòng)SUV,只有包括筆者在內(nèi)的少數(shù)幾個(gè)中國參會(huì)者在觀看。
在日本連相關(guān)產(chǎn)業(yè)精英都遠(yuǎn)不及中國普羅大眾對(duì)新能源汽車的熱情,更不用提中國已經(jīng)擁有千萬輛的市場規(guī)模。這種民眾對(duì)新能源汽車的熱情與市場規(guī)模的差距直接影響了新技術(shù)的應(yīng)用場景和迭代速度。
在中國,新車型可以在短時(shí)間內(nèi)收集大量用戶反饋并進(jìn)行快速優(yōu)化,而日本企業(yè)則缺乏這樣的市場環(huán)境。此外,日本車企普遍采用"垂直整合"的經(jīng)營模式,各企業(yè)間技術(shù)共享和協(xié)同創(chuàng)新的動(dòng)力不足,進(jìn)一步延緩了技術(shù)進(jìn)步的步伐。
按照日本人的思路,在一個(gè)事物上的工時(shí)費(fèi)用投入到某個(gè)階段,就不能再強(qiáng)求了,在幾年前豐田選擇與比亞迪攜手合作時(shí),實(shí)際上已經(jīng)承認(rèn)了鋰離子電池領(lǐng)域已經(jīng)難以抗衡中國產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)生態(tài)優(yōu)勢(shì)的事實(shí)。
今年2月5日豐田宣布在上海市金山區(qū)建設(shè)雷克薩斯純電動(dòng)汽車生產(chǎn)基地,沒有同時(shí)宣布全固態(tài)電池上車的消息,基本可以判斷2027年投產(chǎn)的車型不會(huì)搭載全固態(tài)電池。
日本也不會(huì)宣布放棄全固態(tài)電池研發(fā),因?yàn)檫@是他們已經(jīng)投入很多人力物力財(cái)力研究的領(lǐng)域,即便自己知道不成功,也要拖著你消耗。另外他們還是帶著一絲希望:萬一成功了,就是日本企業(yè)絕地反殺的機(jī)會(huì)。
最后
綜上所述,筆者關(guān)于中日兩國在固態(tài)電池領(lǐng)域競爭態(tài)勢(shì)的研究結(jié)論就是:日方玉碎式?jīng)_鋒,中方堅(jiān)壁清野防守。在發(fā)展的過程中,不排除出現(xiàn)可以商業(yè)化的系統(tǒng)綜合應(yīng)用方案,或者在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)重大技術(shù)突破的可能性。
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