中國儲能網(wǎng)訊:在研究鋰電池、電動汽車和未來如果有的儲能過程中,我想到了馬斯克的“第一法則”,即如果沒有鋰電池我們應該怎么造?然后才是考慮到鋰電池的成本等因素。對于國內(nèi)的投資者,鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的標的不少,但是很多不是概念炒作就是業(yè)績大起大落,就如同之前的消費電子產(chǎn)業(yè)一樣,最終并不能達到每一個公司都賺錢的目的。即便是風神的水晶光電,這幾年也大幅落后于歐菲光了,可見研究問題必須具體,不能停留在表現(xiàn)和概念上。
具體到鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈,首先要思考一下鋰電池究竟是個什么東西。一個典型的18650就是由外殼、正極、負極、電解液和隔膜組成,里面用到了一些化學成分。首先對于這樣一個東西,它絕對不是高科技,和芯片、顯示屏幕、光學鏡頭甚至是大數(shù)據(jù)、人工智能比什么都不是。鋰電池是一個簡單產(chǎn)品,之所以價格比較貴主要的原因是產(chǎn)量太少。而產(chǎn)量太少導致了固定成本難以攤薄,同時也無法通過大量生產(chǎn)過程提高技術(shù),進一步降低單位電量的成本。
拆開一個18650可以知道,鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是非常簡單的,因此可以全部自動化,可能在最后測試階段需要人工,但前面基本都可以自動化。因此如果產(chǎn)量足夠大,那么人力成本可以忽略不計,主要是固定資產(chǎn)折舊和材料費用。固定資產(chǎn)折舊要考慮到單位產(chǎn)能,因為土建這些成本是固定的,產(chǎn)能越大越有優(yōu)勢,寧德時代和gigafactory都有規(guī)模優(yōu)勢。至于國纖高科這些,產(chǎn)量能否快速達到規(guī)模效益的程度? 這些是我們要思考的問題。
再一個就是看材料成本。材料中,其實高科技的非常少。先不考慮正極,考慮負極,負極是石墨,相對來說幾乎沒有什么技術(shù)含量,價格還是因為產(chǎn)量少才貴,只要產(chǎn)量上去了負極分分鐘就會過剩。外殼、銅箔這些長期看也是沒有技術(shù)含量的,長期看也是價格一路走低。
電解液有人說是高科技,我看到了多佛多、天賜材料出現(xiàn)了大跌,因為六佛磷酸鋰已經(jīng)降價了三分之一。但是這個六氟磷酸鋰是高科技嗎? 查閱了一下資料,其實就是個化工產(chǎn)品,可能是個精細化工產(chǎn)品,但是相比化學制藥什么的復雜度,這個又弱爆了。只要價格足夠高,國內(nèi)有不少有能力的化工企業(yè)隨時加入大戰(zhàn),估計價格下降也是綿綿無絕期。
鋰電隔膜總是高科技了吧? 相比之下,隔膜的科技成分是高一些。但是現(xiàn)在中國的生產(chǎn)能力已經(jīng)強到就算是AMOLED都能大量造出來,什么膜造不出來呢? 康德新這樣的公司都不去做鋰電隔膜,說明這東西的技術(shù)含量和潛在的利潤。因此長期看,鋰電隔膜最終也是一個大陸貨的工業(yè)品,沒有什么附加值。
最后一個正極,我這里只談三元。三元中比較貴的就是鈷,在這里相當于是催化劑,可能是能賺錢的,但是國內(nèi)的公司都很差,沒什么機會。最后就剩下鋰了。鋰就跑不了兩個公司,贛鋒鋰業(yè)和天齊鋰業(yè)。 最后再談鋰的問題。電池總裝剛才說了,純屬加工行業(yè),理論上說產(chǎn)量足夠大的話就無法取得超額利潤了。
因此,如果鋰電池的價格持續(xù)下降,那么最收益的是下游的整車行業(yè)。所以整個產(chǎn)業(yè)鏈最收益的是整車,這里我們只能看比亞迪和特斯拉,因為其他公司新能源汽車占比太少,而且毫無誠意。但是整車行業(yè)不在這篇文章的討論范圍?;氐缴嫌蔚匿囐Y源,在下游產(chǎn)能擴張后,上游鋰資源能否大量擴產(chǎn),壓下價格呢?這個問題需要特別的討論。
對鋰產(chǎn)業(yè)鏈有研究的人應該知道,鋰的提煉分成礦石和鹽湖兩個路線。礦石就不用說,必須是天齊鋰業(yè)。那么看看鹽湖的問題,對于天齊鋰業(yè)最大的風險也就在鹽湖,因為中國鹽湖資源豐富,一旦大量開采,必然導致碳酸鋰暴跌,進而壓低天齊鋰業(yè)的礦石法的利潤,公司在積累巨大漲幅后很容易長期見頂,由盛轉(zhuǎn)衰。同樣,其他炒作的鹽湖類公司(西藏XX,鹽湖鉀肥)的炒作點也在鹽湖提取法上面。
運用第一法則的思維,我們必須找出鹽湖法為什么目前還沒大量產(chǎn)鋰。經(jīng)過簡單的分析可知,主要是很難把Mg 和 Li 分離。因為簡單的思考就能知道,如果能有很簡單的辦法把鋰離子從溶液中弄出來,那直接用海水就可以了,新能源的時代早已到來,還要費勁挖什么礦呢? 答案當然是否定的,鹵水提取法面臨的困難就是非常難除Mg的雜質(zhì)。雖然可以用沉淀等辦法去掉大部分雜志離子,但是最終得到的是工業(yè)級的,而不是電池級的,價格上不去,如果需要加工成電池級的,成本就沒有優(yōu)勢了。
這些天我看了一些學術(shù)論文討論這個問題,看完后我認為目前所謂的提取辦法,收率和成本都很不理想。其實這也是很正常的,對于Mg和Li離子在溶液態(tài),分離非常困難,特別是鎂多的情況下,想除干凈沒那么容易的,這是化學性質(zhì)決定的,不是人力所能為之。要分離若干堿金屬離子,主要用到物理法結(jié)晶,如果結(jié)晶除不干凈,剩下的其實在化學性質(zhì)上很相似,就是沒什么辦法,除非說有個石墨烯的半透膜,把較大的Mg原子擋住,但是等到那一天我們就可以從海水中提取了,說不定可控核聚變都出來了,還要什么電池… 至于現(xiàn)在的各路方法,我認為都不是很靠譜,看了一眼鹽湖的藍科,產(chǎn)量一直也沒能達到設計產(chǎn)量。
另外南美那些鹽湖含鎂量都比中國的少得多,而且還夾帶開發(fā)K、B等元素,成本當然很低,中國這邊的鹽湖都在高山或者沙漠,運輸成本非常高,副產(chǎn)物基本都扔了,成本不高是假的。唯一一個條件比較好的扎布耶,還是屬于天齊鋰業(yè)… 說明公司高瞻遠矚,早已鎖定了重要的資源。至于中信國安用火燒的那個路線,早晚會因為污染問題而難以為繼。其他的硫酸鎂類型的產(chǎn)量提升都需要很長時間。而且還有一個問題,中國的鹽湖都在西藏青海海拔四千米,工人健康很難保障,交通條件一塌糊涂,估計能源等也無法保障,安全都成問題,想要放量生產(chǎn)基本上還屬于紙上談兵。
所以,最終的結(jié)論就是中國的鹽湖產(chǎn)量提升會受到社會、自然環(huán)境和技術(shù)的制約,不太可能出現(xiàn)爆發(fā)性增長,而礦石型仍然會占據(jù)主導。而電池大量擴產(chǎn)后價格會下降,但是鋰資源由于高度集中,就在中國的兩鋰、SQMALB 這少數(shù)公司手里,價格應該會繼續(xù)上升,鋰電池的降價只能靠壓縮其他部件的成本,反而利空那些技術(shù)含量低的部件廠家。所以最終可能可以投資的標的還是天齊鋰業(yè)和贛鋒鋰業(yè),這是由自然地理、社會和基礎(chǔ)化學理論決定的,不由人的意志為轉(zhuǎn)移。
至于長期來看,鋰電池的價格大幅度下降,將會利好整車廠,使得整車廠獲得最大的利好。最后還有一個十分重要的課題,現(xiàn)在可以先想起來:
鋰電池不僅僅是18650電池,還包括控制器和散熱等。以特斯拉為例,電池組的散熱系統(tǒng)就有大量元件組成,而且焊接十分繁復,造成成本很高。這部分成本一個是依靠大量生產(chǎn)攤薄,一個是自動化,機器人的應用,最重要的還是電動汽車動力總成的升級。 對于電動汽車電池組,更大的單體電池(如21700)可以降低非載流子部分的占比,提高單位重量的能量密度。同時,優(yōu)化散熱和控制系統(tǒng),盡可能選擇輕質(zhì)合金(而非現(xiàn)在的銅材),也是一條可行之路。而且鋰電池發(fā)熱的問題,是否可以通過更新結(jié)構(gòu)和成分來改善呢?
如果用汽油車做對比,石油危機之前的汽油車效率極低,和現(xiàn)在的汽車不可同日而語。隨著石油危機的來臨,汽油車做了大量的改進。我們目前使用的汽油車已經(jīng)接近熱力機械的理論極限。應用了包括減重(鋁缸體)、電噴(計算機控制),還有渦輪增壓等技術(shù),盡可能降低了油耗。同時車體也做了減重,還有最為關(guān)鍵的空氣動力學造型,以及更節(jié)能的輪胎等,這些都是改進的結(jié)果。而目前電動車還處于十分原始的狀態(tài),未來在電池組的控制、散熱、減重、降阻等方面還有大量可以進步的空間,以及更大的單體密度等,包括車身應用輕型材料(包括碳纖維),都是非??尚械奶岣咝旭偫锍痰姆椒???梢哉f目前電動汽車的狀態(tài)還處于60年代的汽油車,未來至少有一倍以上的改善空間。當未來電動汽車的續(xù)航里程達到1000KM,種種問題就迎刃而解了,到時候可能全球會出現(xiàn)油動車的徹底死亡。