得电池者得天下?美国又动起了心思……

得电池者得天下?美国又动起了心思……
2024年04月07日 18:06 东西智造

今年第一季度,美国针对锂电池产业密集出招,核心诉求昭然若揭:夺回锂电池产业优势和全球主导权。

鉴于中国锂电池产业正保持高速发展态势,且第一大出口目的地市场是美国,美国近期发布生效的一系列政策指向非常明确——

2024年1月1日起,美国《通胀削减法案》中带有鲜明歧视性的电动汽车税收抵免条款生效。

根据条款,从2024年开始,美国生产的电动汽车若包含中国等外国实体制造或组装的电池组件,将不再有资格享受补贴;从2025年开始,中国等外国实体生产的锂、镍、钴、石墨等关键矿物出口美国应用于电动汽车电池制造,也将无法获得税收抵免。 

同月20日,美国“2024财年国防授权法案”中提到,美国国防部将于2027年10月起停止采购宁德时代、比亚迪等6家中国企业的电池,推动美国国防部动力电池采购链与中国“脱钩”。

同月29日,路透社报道,美国国会众议院两个委员会的主席敦促拜登政府,调查参与美国福特汽车公司密歇根州电池厂业务的4家中企,煽动对中企实施出口限制。

2月29日,美国总统拜登宣称,中国的网联汽车可能会充斥美国市场,威胁国家安全,美国政府将“采取前所未有的行动”加以应对。由于电动汽车是智能网联技术的最佳载体,拜登此番言论实际上特指中国电动汽车。

可以看出,从矿产供应、电池制造到电动汽车载体,美国沿着锂电池产业链的关键环节逐个出招,进行“无死角”公开排外。

与此同时,美国也在极力扶持本土电池产业。

1月18日,美国能源部宣布将拨款超过1.31亿美元用于推进电动车电池和充电系统的研发,力求在关键电池组件制造领域“减少对于其他国家的依赖”。美国能源部副部长戴维·特克对此表示,这项投资计划将“扩大本土电池供应链,确保美国实现能源独立”。

近年来,为推动本国动力电池产业发展,争夺供应链上中下游优势,美国已经穷尽政策工具箱。

如此焦灼。锂电池对于美国究竟意味着什么?

1

失落的汽车王国

美国被称为“车轮上的国家”。

1908年,福特T型汽车在底特律诞生,开启了以流水线作业大规模生产汽车的时代,大大降低了内燃机汽车的成本,为汽车进入普通家庭奠定基础。

美国纽约曼哈顿晚高峰时FDR高速路上的车辆。新华社记者 李木子 摄

汽车制造业不仅是美国经济的重要支柱,更是美国的骄傲。

现在,美国汽车保有量约为2.7亿辆(位列全球第二),千人汽车保有量超过800辆(位列全球第一)。每年,汽车制造业为美国经济创造1.1万亿美元产值,约占美国GDP的4%-5%;提供1000万个工作岗位,占美国总就业岗位的5%。

随着电动化潮流席卷全球,内燃机一统汽车业的时代已不再,美国传统汽车制造业面临转型挑战。

更重要的是,要面对新一轮的、来自全球电动汽车品牌的激烈竞争。

2023年12月13日,一辆特斯拉电动车在美国加利福尼亚州圣马特奥县的公路上行驶。新华社发(李建国 摄)

虽然手中有电动汽车“王牌”特斯拉,但从全球电动汽车格局来看,“一枝独秀”的特斯拉既不能帮助美国车占据更多席位,甚至自身的市场份额也在被缓慢蚕食。

据韩国市场调查公司SNE Research统计,2023年全年,特斯拉以180.9万辆的全球电动汽车交付量排名第二,市场占有率为12.9%。除此之外,前十榜单中再不见美国品牌。

一个让特斯拉和美国媒体陷入焦虑的插曲是:去年第四季度的全球纯电动汽车销量数据显示,特斯拉精彩的成绩单(48.5万辆)也在遭遇挑战,比亚迪以52.6万辆的纯电动车销量获得了一次季度胜利。

这至少说明,在电动汽车这条新赛道,汽车品牌世界已经在进行大洗牌,没有哪家企业可以宣称战无不胜。

那么目前来看,美国汽车制造作为一个整体,显然已经不具备骄傲的资本。

汽车制造作为全球大分工的典型行业,仅以整车品牌的市占率而论并不全面。但如果进行产品拆解,就会发现更令美国焦灼不安的,正是电动汽车的“心脏”部件——锂动力电池。

电池占电动汽车整车成本的30%-50%,直接决定了电动汽车的性能体验和续驶里程。

正如内燃机对于传统燃油汽车的重要性,在电动汽车时代,可谓“得电池者得天下”。麦肯锡公司预计,到2030年全球汽车动力电池产值将达到4100亿美元,是重要的经济赛道。

锂电池在其他商业领域(飞机、商用无人机),特别是国防军事中也有广泛应用前景,可作为无人艇、混合动力战术车辆、潜航器和潜艇等装备的动力来源,对美国军事系统而言至关重要。

那么,在这条关乎巨大经济和国防安全价值的产业链上,美国如今地位如何?

2

失控的边缘

粗略来看,动力电池产业链分为上、中、下游:上游为电池关键原料的获取开采,中游主要包括电池材料加工,下游则是电池的封装制造。

如果从成品装车量,一路追溯到矿产开采端,就会发现,整个动力电池供应链于美国而言,都在失控的边缘。

根据韩国研究机构SNE Research发布的2023年全球动力电池装车量数据,排名前十的企业被中国(6家)、韩国(3家)和日本(1家)占据,无一家企业来自美国。

合肥一家动力电池生产企业的生产车间,技术人员在锂电池生产线上作业。新华社发(解琛 摄)

中国宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等六家企业,合计市场份额为63.5%;韩国企业有LG新能源、三星SDI和SK On三家,合计市场份额为23.1%;日本企业是松下,市场份额为6.4%。

前10家企业的全球市占率超过90%,说明动力电池行业已经在东亚地区形成高度集中态势。

在美国本土汽车市场,特斯拉、通用、福特使用的锂电池产品基本来自松下、宁德时代、LG等中日韩品牌。

根据彭博新能源财经的测算:2040年,全球民用电动汽车销量将达到5600万辆,美国市场约占17%(960万辆)。如果这960万辆电动汽车的动力电池全部依赖进口,那么美国将为此花费约1000亿美元。

根据英国基准矿业情报机构 (Benchmark Mineral Intelligence) 的预测数据,如果按照目前的产业格局走势,到2025年,美国的动力电池产能也只能占到全球的9%。这显然与美国汽车大国的地位不相匹配。

这还只是动力电池成品产能环节。向产业链中上游追溯,美国的电池供应链同样存在漏洞。

在中游的原材料加工环节,美国高度依赖海外。

动力电池的四大主材包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。彭博BloombergNEF数据显示,美国负极材料、电解液和隔膜制造产能占全球的比重分别是10%、2%和6%。

与中下游供应链相比,美国对于上游矿产资源的焦虑则更具战略意味。

构成动力电池的关键矿产资源包括:锂、铜、钴、镍、锰、石墨等。美国地质调查局(USGS)数据显示,美国的锂、钴、镍、锰资源储量分别占全球储量的3.5%、0.7%、0.1%和17.7%,石墨对外依存度几乎高达100%。

上述矿产资源是动力电池、光伏等新能源绿色产业的原材料和发展基础。

当以化石燃料为主要结构的能源体系,逐渐转向可再生绿色能源,全球对于关键矿产需求将随之急速上升,供需缺口的到来是迟早的事。对此,英国智库能源转型委员会经测算证明:到2030年,全球铜和镍的缺口约为10%-15%,钴、锂、石墨等其他矿产缺口将达到30%-45%。

正如煤炭和石油之于两次工业革命的意义,构成电池材料的锂、钴、镍、石墨,极有可能成为下一个能源变革时代的必需品。在这种情况下,美国建筑在“石油和美元”上的霸权体系,想要在一个新的能源时代得以延续,争夺和占据矿产资源供应链成为一个关乎命脉的问题。

这也是为什么美国极度重视锂电池供应链,其背后不仅包含汽车产业等商业考虑,更有能源战略考量。

3

被悄然放过的先机

在锂电池技术和产业发展史上,美国不仅起步不晚,甚至多次掌握先机。

上世纪60年代,约翰·B.古迪纳夫(John B.Goodenough)应邀负责美国福特公司的钠硫电池项目,这是他首次接触到车用电池项目。这说明,美国汽车界从很早就开始探索汽车的电动化路线。

古迪纳夫,正是大名鼎鼎的“锂电池之父”,2019年诺贝尔化学奖获得者。

上世纪90年代中期,古迪纳夫在美国得克萨斯大学奥斯汀分校领导的一个研究小组发现磷酸铁锂(LFP)化合物材料。磷酸铁锂电池如今仍是锂动力电池的重要技术路线之一。现在穿梭在伦敦的比亚迪纯电动双层巴士使用的正是磷酸铁锂电池组。

21世纪初,美国初创公司A123 Systems LLC(以下简称“A123”)成功将磷酸铁锂材料商业化。随后,奥巴马担任总统期间,不仅大力推动通用和克莱斯勒开发配备A123电池的电动汽车生产线,美国能源部还在2009年拨款2.49亿美元,用于支持密歇根州建设两家电池制造工厂。

2022年10月6日,美国内华达州银峰盐湖的一处锂生产基地锂蒸发池。图|IC photo

无论是技术探索、产业落地、商业推广,还是美国政府产业政策支持,美国的锂电池产业在时间轴上从未落后其他国家,甚至一度扮演着行业引领者的角色。

何几十年后,美国却丢失了王冠?

一个重要原因就是美国不断摇摆的政策导向。

无论是对于锂电池还是电动汽车,美国不缺少产业政策,但缺少连贯统一的导向。

从奥巴马、特朗普再到拜登任职时期,政界对待电动化的态度经历几番起落,不连续不坚定的政策导向,不仅让美国错判了锂电池的战略意义,更让美国汽车制造业集体陷入混乱的节奏,错失了电池业在美国继续壮大的机会。

奥巴马担任总统期间,美国曾是全球电动汽车的“领军者”和“启蒙者”。以加州为代表的零排放(ZEV)积分政策开创先河,一度挽救濒于破产的特斯拉,使其靠着“卖积分”所得的巨额收入,逐步扭亏为盈,直至一举摘得全球纯电动汽车市场销量桂冠。

2016年7月,奥巴马政府宣布发起了Battery500计划,用五年、投资额5000万美元,打造先进电芯。

需要补充的是,这一时期的美国政府虽然重视电动汽车和电池产业,但是更多停留在经济意义和环保意义上,并没有上升到更高层面。

这就不难解释,为什么美国政府会冷眼旁观其一手培植起来的电池制造公司A123走向破产,不仅拒绝了公司首席执行官戴夫·维奥的求助,美国外国投资委员会(CFIUS)还在2013年批准中国零部件企业万向集团收购了其绝大部分资产。

当时美国政界主流,显然还没有意识到,这家拥有深厚磷酸铁锂技术积淀和商业化经验的企业,对于美国汽车制造业而言意味着什么,或者说,锂电池对于美国意味着什么。

美国前国家情报总监、美军原太平洋司令部司令丹尼斯·布莱尔2012年在美国《政治报》上的一篇撰文颇具代表性,布莱尔写道:

“有许多敏感技术是美国应该保护的。但锂离子电池的制造不在其中。”

2017年之后,美国对于电动化的态度从鼓励支持、冷眼旁观彻底走向了混乱和不看好,这给企业带来相当大的困扰。

先是于2017年6月1日,特朗普在白宫正式宣布,美国将退出应对全球气候变化的《巴黎协定》。《巴黎协定》是促使美国大刀阔斧建设新能源产业的原因之一,也是在美汽车厂商转型电动化的重要助推力。

此后在2018年8月,美国联邦环保署(EPA)和美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)提议,将2020-2026年行业平均燃油经济性水平冻结在2020年的水平,不再继续加严。

2020年3月底,特朗普又发布一项规定,计划到2026年前,将汽车的燃油效率由奥巴马政府时期规定的每年提高5%,降至每年提高1.5%,以缓解传统汽车业在环保要求日益严格状况下的压力。

作为全球汽车大国,无论是退出《巴黎协定》还是推行宽松的燃油经济性标准,都将美国汽车社会与燃油车再次捆绑在一起。这也重重打击了刚找到电动化方向的传统车企,汽车制造商的固有生产计划和节奏被彻底打乱。

放眼全球,2017-2023年是全球汽车业电动化转型的关键时期。美国在犹豫徘徊乃至后退中,放弃了先机。一朝梦醒后,电池世界已经变了模样。

4

来自英特尔的警告

美国锂电池产业渐失先机的另一个重要原因,也是导致近几十年来美国制造业萎缩的“原罪”。

早在14年前,被称为英特尔传奇人物的安迪·格鲁夫(Andy Grove)就在美国《商业周刊》上发出警告:美国的电池制造业已经落后。

30年前,当美国停止生产消费电子设备时,它在电池领域失去了领先地位。然后,无论谁制造电池,谁就能进入这个市场,建立起关系,不断学习为要求很高的笔记本电脑市场提供电池;之后,为要求更高的电动汽车市场提供电池。美国公司没有参与第一阶段,就没有资格参与随后的所有阶段。我怀疑它们是否还有机会赶上。(“安迪·格鲁夫:美国如何创造就业机会”,2010年7月《商业周刊》)

尽管格鲁夫不是锂电池专家,但他是不折不扣的芯片专家,一路见证着英特尔公司在上世纪90年代创造的美国荣光。

格鲁夫说出上面这番话的时候,东亚的芯片制造业已成集聚之态,美国硅谷的大多数公司采取“设计和制造相分离”的策略,早早放弃了芯片制造和晶圆厂,转而只做芯片设计。

当时的美国硅谷高喊“创新”“全球化”的口号,认为制造环节投入大、技术含量低、利润薄,远不如外包给其他国家建立海外离岸工厂划算,而自己只需把握住“微笑曲线”的最上游,就可以将收益最丰厚的环节收入囊中,实现名利双收。

但是以格鲁夫为代表的一些企业人士却看出不妥。

不仅是因为制造业关乎美国就业率的根本,更是因为在某些行业——比如芯片和动力电池,制造环节本身的价值被严重低估了。

制造业有高端低端之分,所谓“低端制造”一般靠指劳动密集型产业,往往技术含量较低、没有成长性。而高端制造业以高技术含量、高附加值、高成长性著称,芯片和动力电池显然属于后者。

制造业是连接技术研发与商业市场的桥梁,在先进制造业的完美闭环中,设计-工程-制造从来不应完全脱节。

无论多么前瞻的电池技术,也只有在制造环节中,才能不断发现问题、优化设计、打磨产品,最终适应市场,否则只能止步于实验室。创新也会慢慢脱离产品、远离实际,成为虚空的美丽泡沫。

特斯拉CEO埃隆·马斯克说:“如果你建造工厂,并将设计师的工作台放在装配线旁边,你就能够每小时都进行创新,亲自看到制造过程的运作方式。”

可见设计与制造不可分。

但很显然,大部分美国企业过早地放弃了电池制造。

以美国电池企业A123为例。早在成立伊始,A123就采取了业务外包的模式。2004年,成立仅三年的A123就因为“资金有限”,将第一套电池原型制造业务外包给中国台湾太电电能公司,筹募到前期资本后,A123公司随后又在韩国和中国上海设立工厂,将正极材料制造等业务彻底转移到海外。

美国先进动力电池联盟(NAATBatt International)主席莱恩·恩格尔(Brian Engle)说,“我们创造了各种非常酷的技术,然后又放弃了它。”

《埃隆·马斯克传》的作者沃尔特,对于美国在21世纪初将大批制造业转移到海外有过这样的评述:

“通过把工厂搬到国外,美国公司节省了劳动力成本,但他们丧失了对于如何优化、打磨产品的真实体验感。”

5

美国还有“三张牌”

想要挽回锂电池产业颓势,美国手中还有“三张牌”。

第一,通过《通胀削减法案》等政策工具,将动力电池产业链强行拉回北美地区。

在美国政策压力下,部分跨国车企已经着手调整部分电池的供应链布局。大众汽车集团宣布将在加拿大安大略省建立首家北美电池工厂,加强“北美本土化程度”,便于获得美国电动汽车补贴。

锂电池产业链已经在一定程度上实现了全球化分工,在“你中有我、我中有你”的复杂网络中,牵一发而动全身,个别供应链的局部调整并不能改变全球化的大势所趋。

按照《通胀削减法案》税收抵免细则,符合抵免条件的电动车型只有13款。日产、特斯拉、雪佛兰、大众、宝马、奥迪、凯迪拉克、福特等知名品牌均有车型被排除在补贴范围之外。

最近一则有意思的消息是:由于特斯拉的新款电动卡车Cybertruck量产陷入僵局,特斯拉在2023年下半年紧急从中国企业方面采购电池正极材料,用于制造名为“4680”的新型电池,这一采购举动将延续至今年下半年。

这意味着,采用中国产电池材料的Cybertruck,将失去美国电动汽车税收抵免资格。这说明短时间内,美国锂电池想要与全球供应链全面“脱钩”并不容易。

进一步看,《通胀削减法案》等以“全方位本地化”为出发点的政策工具,不仅带有鲜明的歧视性,也从本质上破坏了全球经济合作。早已嵌入全球供应链的欧洲车企、日韩车企,乃至美国本土企业利益均会受损,将产业链强行拉回北美地区的举动势必不得人心、遭到反噬。

第二,通过控制上游矿产资源命脉,夺回供应链主动权。

随着锂电池所需材料资源供需缺口持续加大,美国关键矿产的高度外部依赖,引发了其对矿产供应安全的担忧。对此,美国的基本策略是:抱团争夺资源的优先开发权,进而左右大宗商品价格定价权。

截至目前,美国同欧盟、加拿大、澳大利亚、印度等14个国家和地区建立“矿产安全伙伴关系”,牵头七国集团发起“可持续关键矿产联盟”和“关键矿产俱乐部”。

美国国务院发布的《能源资源管理倡议》将澳大利亚、巴西、秘鲁、阿根廷、刚果民主共和国等资源丰富的国家拉入其中,旨在形成以美国为主导的“资源朋友圈”。

在美国影响下,加拿大、澳大利亚等资源国以“国家安全审查”为由头,采取限制投资、合同审查等方式,阻碍外国矿产企业的正常营商:2022年加拿大工业部要求中矿资源等三家中企剥离其在加拿大关键矿产公司的投资;2023年澳大利亚外国投资与审查委员会阻止一家“与中国有关联”的公司收购当地锂矿生产商。

但上述举动能否奏效也存在变量。美国首先要面对的是,资源主产国不会任其左右。

玻利维亚总统路易斯·阿尔塞在2023年公开表示,计划与阿根廷、智利和秘鲁合作制定一项政策,保护该地区丰厚的锂资源免受他国干涉。墨西哥总统洛佩斯此前也曾提议,联合锂矿丰富的国家成立“锂版欧佩克(OPEC for lithium)”。

玻利维亚前总统埃沃·莫拉莱斯甚至在推特发文,说“拉丁美洲不是美国的后院或农场,不是你们用来开发自然资源的地方”。

智利总统加夫列尔·博里奇(Gabriel Boric)在2023年公开提出,要成立一家国家锂业公司,所有想要参与到智利锂行业的本国或外国私营公司,都必须与这家“国企”合作。

可见,美国对于战略资源的抢夺很难一帆风顺。

第三,通过颠覆性技术,将现有电池格局彻底洗牌。

从上世纪90年代商业化以来,锂电池的能量密度增加了两倍,伴随价格大幅下降。可以确定的是,如今的锂电池产品形态远不是终点。

通过调整材料构成和配比等方法,锂电池技术还可以细分出多种路线,使其性能表现更好、使用寿命更长。

甚至,锂电池本身不一定是高性能电池的终极形态,钠离子电池可以摆脱锂资源短缺困局,固态电池对于铜和铝的消耗量会有明显下降,石墨和钴也可以做到完全从原材料中剔除,逐步减少对于某些关键材料的依赖。

在开发新技术方面,美国从国家层面到企业个体,一直在努力:

2023年,美国的阿贡实验室宣布将锂空气电池的循环次数提升到了1000次,这种电池的正极是空气,能量密度是传统锂离子电池的4倍——1200Wh/kg,可以储存足够的能量飞机提供动力。

而其他经济体也没有停下脚步。中国、日本等已经占据一定产业优势的国家,也在固态电池、钠离子电池、空气电池等多元化技术路线全面“下注”,布局未来。

未来某一天,锂电池产业会不会出现某项颠覆性技术,再将现有格局彻底洗牌,或者这项技术会不会掌握在美国手中?一切还是未知数。

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