中國儲能網(wǎng)訊：鋰電池終獲諾獎。
10月9日下午，瑞典皇家科學院宣布將2019年諾貝爾化學獎授予約翰?B?古迪納夫（John B.Goodenough）、M?斯坦利?威廷漢（M.Stanley Whittingham）和吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他們在鋰離子電池領(lǐng)域的貢獻。
上世紀90年代，鋰離子電池被成功運用到手機中，它正式走進人們的生活。如今，它更是大施拳腳，作為電動汽車的“心臟”，重新“定義”汽車。
月兒彎彎照九州，幾家歡喜幾家愁。
諾貝爾化學獎花落鋰電池的喜訊從瑞典向世界各地擴散，全球目光聚焦鋰電池，人們紛紛致敬偉大的科學家。而在瑞典往南一點，有群歐洲人正心事重重。
俗話說，菜無心可活，人無心必死。
當汽車“話事人”遭遇缺芯難題時，命運又將何去何從呢？
對于歐洲的車企巨頭們來說，Northvolt的誕生，便是他們邁出的關(guān)鍵一步。
有關(guān)Northvolt這家公司的前世今生，諸君可能不甚熟悉。但說到這家公司創(chuàng)始人的前東家——特斯拉，想必都如雷貫耳吧。
作為歐洲推舉出與CATL、松下、比亞迪和LG化學等亞洲勢力一較高下的最強種子選手，Northvolt這家瑞典電池企業(yè)可謂含著金鑰匙出生——年紀雖小，但背景卻著實驚人。
依托Northvolt這個平臺，大眾、標致及寶馬等一班平日里打得不可開交的歐州傳統(tǒng)造車“話事人”，悉數(shù)登場參與合作。
甚至，他們還愉快地達成協(xié)議：將共同組建歐洲電池聯(lián)盟，在德國大興電池廠。
明星效應(yīng)下，成績自是斐然。截至目前，該公司到2030年底的訂單總價值已經(jīng)超過130億美元。
而作為Northvolt背后的投資人之一——大眾扶植這家動力電池新星的目的，早可謂“司馬昭之心路人皆知”。
在大幅度提升集團的電動化攻勢（未來十年推出70款新電動車、電動車產(chǎn)量達到2200萬輛）后，大眾集團投資電池初創(chuàng)公司、成立動力電池研發(fā)生產(chǎn)部門逐一而至。
近日，有知情人士更是透露，大眾集團為了在中國汽車市場獲得關(guān)鍵技術(shù)，正在探索對中國零部件供應(yīng)商進行潛在投資。目前正在考慮的選項包括收購中國供應(yīng)商的股份或者和中國供應(yīng)商一起建立合資公司。
01
事實上，動力電池供應(yīng)已成為車企電動化戰(zhàn)略的“阿克琉斯之踵”。
美國的特斯拉，在2019年上半年的股東大會上曝出，其電動車產(chǎn)能因為動力電池產(chǎn)能不足而受限，CE0馬斯克不滿松下電池產(chǎn)能供應(yīng)。
中國的電動車企，在動力電池領(lǐng)域的挑戰(zhàn)則更加嚴峻?？梢院唵蔚母爬椋撼吮葋喌现獾娜魏我患译妱榆嚻?，要想獲得優(yōu)質(zhì)的動力電池供應(yīng)商，需要接受非常嚴苛的付款條件，幾乎沒有任何談判地位可言。
大眾集團旗下奧迪首款面向市場的純電動汽車，也因為動力電池的供應(yīng)問題，被LG化學折磨得死去活來，死死卡住了脖子。
2018年9月，奧迪在硅谷腹地舊金山，發(fā)布了e-tron并開始接受預(yù)定。
然而，兩個月后，奧迪大量生產(chǎn)出來的e-tron仍只能停靠在大眾位于布魯塞爾的倉庫中，原因是LG化學在波蘭Wroclaw新工廠產(chǎn)出的動力電池還達不到上車所需的質(zhì)量標準。
那么，怎么提高電池質(zhì)量呢？
LG化學想了想，嘴里蹦出兩個字：加錢！
據(jù)《布魯塞爾時報》報道，e-tron先是遭到了LG化學的一輪10%的漲價需求。而后，在此基礎(chǔ)之上，LG化學還在謀求進一步漲價。
因為動力電池供應(yīng)不足，奧迪e-tron在挪威提車的等待時間已經(jīng)從2個月飆升到了6個月。
與此同時，因為動力電池的問題，奧迪原計劃在2019年生產(chǎn)5.5萬輛e-tron也宣布告吹，現(xiàn)已現(xiàn)實地將生產(chǎn)目標下調(diào)為4.5萬輛。
習慣呼風喚雨的車企巨頭們，在動力電池供應(yīng)商面前，怎會如此卑躬屈膝？
一切根源只因——優(yōu)質(zhì)動力電池的缺貨正在全球范圍內(nèi)愈演愈烈。
原來，LG化學在波蘭的動力電池制造工廠產(chǎn)能僅有區(qū)區(qū)4GWh，而這已是歐洲范圍內(nèi)唯二的動力電池制造工廠（另外一家是已經(jīng)被中國能源企業(yè)遠景收購了的AESC，其在英國的工廠產(chǎn)能只有2GWh，且專供日產(chǎn)聆風和雷諾Zoe）。
為了緩解電池緊缺，大眾亦“陽謀不斷”。
據(jù)electrek報道，大眾汽有意與SK創(chuàng)新達成合作，聯(lián)合在美國建設(shè)了一家電池工廠。
而聽到消息的LG頓感遭遇背叛，一度威脅將切斷大眾的電池供應(yīng)。
屋漏偏逢連夜雨。
就在大眾欲改變其電池采購計劃時，消息人士就指出，大眾的另外一個動力電池供應(yīng)商——三星SDI似乎選擇與其韓國同胞站到同一戰(zhàn)線，密謀大幅縮減對大眾的電池供應(yīng)。
02
被車企們這般重視的動力電池有多重要呢？
可以說，動力電池是電動車的“心臟”。
以傳統(tǒng)汽車而言，發(fā)動機是汽車的心臟。國內(nèi)外整車廠都有自己的發(fā)動機，通過掌握發(fā)動機等核心零部件技術(shù)和生產(chǎn)工藝，從而保證品牌的核心競爭力和利潤。
而對于電動車來說，核心動力總成是電池系統(tǒng)+驅(qū)動系統(tǒng)+電控組成的大三電系統(tǒng)。特別是動力電池的成本占比最高，超過30%，而且技術(shù)仍在快速迭代。
2018年底國際分析機構(gòu)瑞士聯(lián)合銀行（UBS）提供報告顯示，目前電池占電動汽車總成本的25-40%，這使它成為迄今為止最昂貴的部件。
有機構(gòu)預(yù)測，到2025年全球動力電池市場將達到約2500億歐元。
動力電池增長潛力巨大，且事關(guān)行業(yè)技術(shù)標準制定等話語權(quán)權(quán)。然而，此前在要不要自行投資建廠生產(chǎn)電芯的問題上，車企們態(tài)度較為保守。
戴姆勒曾與贏創(chuàng)工業(yè)（Evonik Industries AG）聯(lián)手成立Li-Tec公司，于2010年在卡門茨興建鋰離子電芯制造工廠。
投產(chǎn)后不久，就于2014年11月宣布電芯生產(chǎn)將在2015年末全面停止，而Li-Tec成為戴姆勒的全資子公司，大部分員工并入戴姆勒。
蔡澈在之后的采訪中公開表示："按照現(xiàn)有技術(shù)，戴姆勒無法在鋰離子電芯的自行制造上獲得任何經(jīng)濟上的優(yōu)勢。"
另一德國汽車巨頭——寶馬則在首屆“NEXTGen未來峰會”上，由其首席財務(wù)官Nicolas Peter公開表示，沒必要每家車企都自己生產(chǎn)電池。
寶馬的理由也簡單，一來電池研發(fā)生產(chǎn)要投入大量資金，本來電動車就很難盈利了，再在這上面砸錢沒必要。
二來一旦有了這個念頭，短時間內(nèi)又實現(xiàn)不了自給自足，卻會讓供應(yīng)商心里不爽，到時候影響了目前的供應(yīng)鏈，得不償失。
寶馬的話不無道理，去年日產(chǎn)出售了旗下的電池業(yè)務(wù)，也是因為多年來投入巨大但是不賺錢，還牽扯精力，不如舍棄掉它，專心研發(fā)電動車其他技術(shù)。
“造不如買?！本揞^們無奈地給出了最符合現(xiàn)實的答案。
03
當然，這或許也是最優(yōu)選擇。
因為，事實證明動力電池并不好造。
2019年4月22日，上海徐匯區(qū)裕德路泰德花苑小區(qū)一輛特斯拉汽車在地下車庫中突然自燃，并且引燃了旁邊多輛豪車，損失慘重。
4月22日下午，西安一輛蔚來ES8在授權(quán)服務(wù)中心維修時車輛起火。
4月23日，杭州一輛榮威ei6在路上發(fā)生起火燃燒。
6月27日，蔚來公開表示，由于部分車輛存在電池熱失控和起火隱患，將召回4803輛ES8電動汽車，為它們免費更換改進后的動力電池包，以消除安全隱患。
海恩法則說：每一起嚴重事故的背后，必然有29次輕微事故、300起未遂先兆，及1000起事故隱患。
頻頻發(fā)生的起火意外，為整個新能源汽車行業(yè)敲響警鐘，亦讓各界將目光投射于動力電池的安全性上。
然而，大量豐富的實車運營經(jīng)驗，恰好是市場上諸多動力電池企業(yè)的短板。
在電動汽車迅速增長的大環(huán)境下，電動汽車安全事故發(fā)生的背后暴露的是當前電池企業(yè)和主機廠都在追求更高的能量密度以獲得更多的補貼，卻忽視了動力電池最根本的安全屬性的問題，而近期頻繁的事故出現(xiàn)，理應(yīng)為國內(nèi)追求高速發(fā)展的電動汽車行業(yè)敲響警鐘。
動力電池對一個對研發(fā)、制造、質(zhì)量控制等各個環(huán)節(jié)的體系能力要求極高的產(chǎn)業(yè)。從研發(fā)到樣品到最終的SOP，是需要跨越千山萬水的，哪怕是能夠投入到最終的量產(chǎn)，對制造能力的要求也非常高。
動力電池的制造，大多是在微米級的材料上進行操作。無論是漿料的攪拌，還是涂抹、壓實，以及后面的剪切，對工藝能力要求極高，任何一個環(huán)節(jié)的不一致性，都將影響動力電池的性能，或者是良率。
動力電池的檢測標準異常嚴苛。以電池圈20多年的“老司機”——比亞迪的標準為例，下面這組數(shù)據(jù)或許可以帶來更形象的感知：
1.溫度沖擊測試，以模擬動力電池在運輸或儲存過程中，反復(fù)暴露在低溫和高溫環(huán)境下的安全性能。
在這個環(huán)節(jié)，電池需要經(jīng)歷“冰火兩重天”極端溫度迅速變化的考驗：電池包在-40℃——85℃的極限溫度環(huán)境中， 30min內(nèi)實現(xiàn)兩種極端溫度的轉(zhuǎn)變，且需要在每個極端環(huán)境中保持至少8h，循環(huán)多次。
試驗結(jié)束后電池包無泄漏、著火等現(xiàn)象，且絕緣電阻≥5000Ω/V才算是通過測試，這遠高于國標要求的100Ω/V。
2.擠壓測試，驗證要求擠壓力能達到100KN，這相當于一頭大象重量的擠壓，亦或是相當于一輛滿載乘客和行李的12米大巴撞擊時的擠壓。
工程師們?yōu)槊恳粋€電池包采用了獨特的防撞設(shè)計，高強度鋁合金托盤及蜂窩結(jié)構(gòu)的加強邊框保證電池包碰撞和擠壓時不受破壞，試驗結(jié)束后的電池包無著火、爆炸等現(xiàn)象才算是考試合格。
04
對安全的極度敏感和行業(yè)不確定性的增加，正在讓電池行業(yè)經(jīng)歷慘烈的洗牌。
數(shù)據(jù)顯示，2018年全球動力電池出貨量前5家電池企業(yè)的供貨量已經(jīng)攀升至總量的73%，二八效應(yīng)進一步凸顯
二八效應(yīng)下，動力電池行業(yè)面臨洗牌。
來自中汽協(xié)的最新數(shù)據(jù)顯示，2018年我國動力電池規(guī)劃和在建項目較2017年明顯減少，盲目擴產(chǎn)項目大幅減少。
2018年實現(xiàn)配套的動力電池企業(yè)數(shù)量較2016年減少了一半，同時排名前10位的企業(yè)市場占比達到了83%，意味著產(chǎn)業(yè)集中度大幅提升。
國家科技成果轉(zhuǎn)化基金新能源汽車創(chuàng)業(yè)投資子基金合伙人兼總裁方建華表示，“行業(yè)洗牌已經(jīng)開始了，多數(shù)不知名的企業(yè)會先倒下。到2020年，所有動力電池企業(yè)還能留下20-30家，現(xiàn)階段80%以上的都會被淘汰。有些自然淘汰，有些被資本捧殺?！?
另外，高企的投入正篩去無數(shù)欲入局者。
動力電池作為技術(shù)密集型和資本密集型產(chǎn)業(yè)，只有擁有更強大技術(shù)實力的龍頭企業(yè)才有可能在險峻的市場中脫穎而出。
技術(shù)壁壘廣泛存在于產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，深淺不一。而電池的高成本一直是電動汽車價格高企的重要原因。
在此背景下，通過興建電池工廠，以規(guī)模效應(yīng)縮減和控制電池成本有著決定性的意義。但快速擴張產(chǎn)能的動力電池行業(yè)面臨著巨大挑戰(zhàn)：
高昂的產(chǎn)能擴充成本為動力電池企業(yè)設(shè)置了極高的資金門檻，動輒數(shù)十億的動力電池工廠，無形中已篩去無數(shù)欲入局者。
根據(jù)普華永道汽車領(lǐng)域咨詢師估計，為了建造一個年產(chǎn)能為8千兆瓦時的電池工廠，預(yù)計將需要投資8億到10億歐元。
而僅根據(jù)大眾集團2025年的電動汽車計劃交付量計算，所需的電池容量為一年150千兆瓦時，這意味著在歐盟境內(nèi)需要近20座8千兆瓦時規(guī)模的電池工廠。
對于任何一家整車廠或零部件廠而言，這都是一筆巨大投入。
在此背景下，去年2月，全球最大的汽車零部件巨頭博世宣布放棄自制動力電池的嘗試，退出這個主機廠正在瘋狂涌入的“超級賽道”。
博世給出的“退出”理由是，風險和效益不成正比，全球動力電池市場已被東亞新能源勢力所壟斷。
05
以中國為例，數(shù)據(jù)顯示，目前，中國動力電池企業(yè)的產(chǎn)能已占全球總產(chǎn)能的70%以上。2018年，全球動力電池出貨量前10名的企業(yè)中，中國占據(jù)七席。
“比亞迪、寧德時代等企業(yè)都有著非常強勁的動力，技術(shù)層面上也很樂觀?！眲倓偒@得諾貝爾化學獎的日本科學家吉野彰曾在一次公開的技術(shù)交流大會上如此評價中國兩家頭部電池企業(yè)。
有越來越多的中國動力電池企業(yè)已經(jīng)加入到全球電池供應(yīng)鏈中。
今年2月，寧德時代宣布與本田合作共同開發(fā)面向純電動汽車等的鋰離子電池，并將以截至2027年的長期合約向本田供應(yīng)56GWh的電池。
2018年底，孚能科技與戴姆勒簽訂供貨協(xié)議，供貨期限為2021-2027年。幾乎在同一時期，億緯鋰能也取得了戴姆勒的長期供貨合同……
最新的重大合作案例則發(fā)生在豐田。
2019年6月7日，豐田汽車在東京舉行發(fā)布會，執(zhí)行副社長寺師茂樹承認，現(xiàn)階段純電動汽車迅猛增長的速度，已經(jīng)遠遠超出了豐田在2017年的預(yù)測。
在那一天他宣布，豐田的新能源戰(zhàn)略將全面提速。根據(jù)豐田目前的規(guī)劃，到2025年銷售約550萬輛電動汽車，這比豐田在2017年12月之前定下到2030年完成550萬輛電動汽車的目標提前了整整5年。
這次，豐田拉上了比亞迪。
7月19日，比亞迪與豐田汽車同時對外宣布：雙方已達成合作協(xié)議，將在新能源汽車領(lǐng)域進行合作。
雙方合作的內(nèi)容主要有兩點：一方面，雙方將聯(lián)合開發(fā)純電動汽車，產(chǎn)品包括轎車與低底盤SUV，計劃于2025年前在中國市場投放；
另一方面，雙方將為上述產(chǎn)品共同開發(fā)所需的動力電池。
在雙方聯(lián)合聲明中，豐田對比亞迪的溢美之詞撲面而來：
在2008年，比亞迪是世界上第一家開始銷售量產(chǎn)版的插電式混合動力車型的企業(yè)；從2015年開始，把純電和插混加在一起，比亞迪是連續(xù)四年的全球電動車銷量冠軍；比亞迪能夠在公司內(nèi)部研發(fā)和生產(chǎn)電動車的大部分核心零部件，包括動力電池，電機和功率電子……
一個日本車企選擇一個中國車企的零部件，這在傳統(tǒng)汽燃油車時代，恐怕是不敢想象的。
有別于與國內(nèi)汽車廠商此前“市場換技術(shù)”的合作模式，豐田本次拿出的是“技術(shù)對等”的整車開發(fā)合作方案（與比亞迪共同開發(fā)純電動車和動力電池），這種禮遇對于中國車企來說也極為罕見……
而這一切，來之不易。
1999年，一隊歐洲汽車工程師代表團赴中國考察。
代表團的團長來自國際著名豪華車品牌——奧迪。他在詳細了解中國汽車發(fā)展的現(xiàn)狀后，給國務(wù)院寫了一份信，痛陳中國汽車時弊：
“中國汽車產(chǎn)業(yè)不能再走老路了，引進——落后——再引進——再落后，中國要有自己的核心技術(shù)。否則，一旦市場形成了，中國汽車就淘汰了，民族工業(yè)就沒了。”
在他向中國政府的信中，他還專門建議道，“中國汽車產(chǎn)業(yè)要跨越式發(fā)展，新能源汽車是個切入口，傳統(tǒng)能源汽車技術(shù)中國落后國際先進水平20多年，但新能源技術(shù)我們的差距沒有那么大；況且這樣一來，以后有能源危機了，中國也不怕?！?
這位奧迪工程師，名叫萬鋼。不久后，他將成為科技部部長，并親自引領(lǐng)一場席卷全球汽車工業(yè)發(fā)展的新能源浪潮。
三位鋰電科學家的獲獎，代表了鋰電池領(lǐng)域突破的信號。
對于任何國家而言，能源都是永恒的問題。一旦能源的問題得到解決，在物質(zhì)不是特別匱乏的情況下，一切來自于生產(chǎn)資料和生產(chǎn)關(guān)系之間的矛盾都將得到解決。而由此帶來的社會變革，將是極其恐怖的，甚至將超越前兩次工業(yè)革命對人類社會影響的總和。
接下來，全球必然在鋰電池領(lǐng)域加大投入，試圖掌控由鋰電池突破帶來的動力革命。
鋰電池，這塊獨具魅力的“能量魔方”，未來還會產(chǎn)生怎樣的魅力？
