动力电池供应的全球竞赛

要点:电池供应是电动车发展的阿喀琉斯之踵。预计到2030年，电池需求将增长14倍，相当于40到60个特斯拉超级工厂。中国在全球电池供应竞争中处于领先地位。目前，建立一个巨大的超级工厂网络在很大程度上依赖于污染最严重的发电模式。电池供应是电动汽车的致命弱点。至少现在是这样。解决这一问题并支持公众接受电动汽车的方法是投资数十亿美元用于电池生产设施。目前，电动汽车约占新车销量的4%(例如，2020年上半年欧洲)。据预测，2023年这一比例将跃升至10%，2030年进一步提高至28%至30%，2040年为58%至60%。虽然不同地区的差异还是会很大，但是中欧的转型会更快。前者是出于对清洁空气的基本关注，后者是出于监管和公众压力。在最终赶上之前，美国可能会落后一段时间。以下是彭博新能源财经做的一些预测(预测值包括电池EV+充电EV):

随着这些图表中数字的增加，对电池的需求也在增加。调整电池供给需要大力推动产业发展，因为预计到2030年电池需求将增长14倍，达到年产能约1800 GWh。这是什么水平？在内华达沙漠有40到60个类似特斯拉的设施。如此巨大的增长需求，会让我们面临两个迫在眉睫的紧张:全球电池生产的不平衡和关键矿产的收购。目前，中国在这场竞争中处于领先地位。主要来说，到2030年，72%的电动汽车将销往欧洲和中国。同时，计划投产的115家大型工厂中，有88家将位于中国。一些声音已经敲响了警钟，比如研究公司Benchmark Mineral Intelligence的价格评估主管卡斯帕·罗尔斯(Caspar Rawles)。“虽然中国仍然是动力的来源，但欧洲汽车工业仍然担心能否大规模提供高质量的一级锂离子电池，担心这将成为电动汽车加速发展的主要障碍。”从复杂程度和范围来看，电动车电池的制造与电机的制造无关。虽然全世界的汽车制造商都掌握了电机的制造和内化，但电池所需的工厂和流水线规模却是独一无二的。“Gigafactory”这个词是马斯克创造的。Giga代表千兆瓦时(十亿瓦时)，也暗示了工厂的“巨大”规模。2013年，在Model S上市不到一年的时候，特斯拉的创始人兼首席执行官告诉他的经理以下计算:由于公司的目标是在这个十年结束时实现年产50万辆汽车的产能，假设每辆汽车的电池容量为100KWh，马斯克发现世界上的电池产量可能会被特斯拉消化掉。演讲结束时，他向负责电池供应的工程师求助，询问什么样的工厂可以自给自足。工程师回答说:“这将是一个巨大的设施。”不出所料，马斯克非常喜欢这个想法。他下令进行全面研究，后来决定与当时最大的锂离子电池供应商松下联合建立一家破纪录的工厂，并承担50亿美元投资的一半。下面这段话来自马斯克2014年对传记作家阿什莉·万斯(Ashlee Vance)说的话:“竞争对手嘲笑了Gigafactory。他们认为这种想法很愚蠢，像这样的东西应该由电池供应商来做。但我可以告诉你，据我所知，所有供应商都不喜欢投资数十亿美元在电池工厂的想法。你有一个下蛋的鸡或者下蛋的鸡的问题。车企不会投入大量资金，因为他们不确定是否能卖出足够多的电动汽车。所以，我知道除非我们自己建造这个血汗工厂，否则我们无法获得足够的锂离子电池，我也知道没有人造的东西。第一个非特斯拉制造的超级工厂什么时候建成？我觉得至少要六年以后。大车企太胆小了。他们希望……o在批准这类项目并继续前进之前，看看其他人是否能做到。我想他们可能落后我们七年。但我希望我是错的。“就行业对Gigafactory概念做出反应的时机而言，马斯克的预测仍然略有错误。在他预测的六年后，LG化学(韩国)、当代安培科技有限公司(中国)、比亚迪(中国)和松下(日本)等电池制造商的运营设施可与特斯拉媲美。关于电池组的大小，马斯克的预测也有些偏差。特斯拉在这里，目前的平均水平接近60千瓦时(而不是他估计的100千瓦时)，巨型Cybertruck的电池组为250千瓦时——但这是一种极端情况。但他的其他预测是正确的:事实证明，超级工厂对于确保汽车制造商的自给自足至关重要。特斯拉今年似乎有望生产50万辆汽车，而超级工厂有望生产54 GWh，相当于每天生产约800万块电池。至于第一家超级工厂，它真的很庞大:这家工厂位于内华达州里诺市的东部。整个建筑长500米，占地20万平方米。它是美国最大的单屋顶建筑之一。世界上只有飞机组装厂能超过它的规模。目前全球汽车电池供应的天平明显向亚洲倾斜，尤其是控制了全球70%以上产能的中国:

来源:Benchmark Mineral Intelligence然而，随着欧洲酝酿一批工厂项目，工业格局正在迅速发展。在斯堪的纳维亚，一家名为Northvolt的瑞典公司计划明年为包括大众和宝马在内的客户设立一家大型工厂，另一家工厂计划于2025年在德国建成。其他项目甚至更加雄心勃勃。例如，中国制造商当代安培科技有限公司计划在德国建设100吉瓦时的发电能力。这幅图说明了一件事:欧洲目前的项目令人不安。

欧洲将建的超级工厂，来源:Benchmark Mineral Intelligence和周一笔记在欧洲规划的14个项目中，有10个是碳密集型电力生产，项目地点分别在德国、匈牙利和波兰。法国主要依靠58个核反应堆生产88%的无碳电力，迄今只有一个工厂待建。当谈到投资数十亿欧元的工业设施时，德国总是因为其工业知识而更具吸引力。至于法国，虽然我讨厌这么说，但我怀疑法国的劳资关系，伴随着一系列引人注目的社会冲突，正在对投资者起到威慑作用。除非法国做出路线调整，否则可能会带来可怕的社会影响:与内燃机和动力总成制造相关的数千个工作岗位将会消失，这种影响需要通过在电池制造领域创造数千个工作岗位来抵消。为了公平起见，我应该提一下法国ACC(ACC代表汽车电池公司)，这是一家由传统电池制造商Saft和法国汽车制造商PSA(计划在法国北部建立一家电池工厂)合资的公司(各占50%)。第二个将设在德国。法国政府最近要求雷诺加入该项目。大规模制造电池的过程消耗大量电力。下面有几个数字可以说明问题:生产一千瓦时的电池容量，大约需要60千瓦时的裸电；一个容量为45GWh的超级工厂每年消耗2.7万亿瓦时。这相当于一个1300兆瓦核反应堆的四分之一！因此，尽量减少对生态的影响是建设大型工厂的重要一环。埃隆·马斯克(Elon musk)对其“内华达超级工厂”的愿景是利用一切可用的技术，如大规模部署太阳能电池板、风力涡轮机和热交换器，并利用沙漠中的温度变化来冷却建筑和设备，从而实现碳中和。欧洲的大部分超级工厂项目都不太可能这么环保。这是一个不幸的矛盾。欧洲将大规模推广电动汽车，但建立一个庞大的超级工厂网络很大程度上依赖于污染最严重的发电方式。这是令人惊讶的，因为这将使电动汽车转型带来的大部分环境效益失效。所以，要以负责任的方式获取矿物，在深入讨论之前，请允许我介绍一下电池的制造工艺。电池由各种材料一层一层缠绕而成，然后放入比标准AA电池略大的容器中:

来源:特斯拉电池做好之后，要压入坚固的铝壳中，进行封装。这种铝壳一般位于汽车地板下，以降低重心。根据型号的不同，一辆特斯拉可能包含4000到7000块这样的电池。整个电池组重约300-500公斤。其他汽车制造商可能会采用不同的电池形式，一般是棱柱形或“小袋”电池，比特斯拉的大得多，电池数量是数百而不是数千。但是每个人的制造工艺都很相似。这张图是根据悉尼科技大学的研究论文制作的，展示了电池不同层制造过程的分解，并突出了一些关键矿物质的重要性:

与通常的假设相反，实际上有大量的锂资源没有被开发。但其他主要矿物，无论是用于原料生产还是提炼，都不一样。例如，60%的钴来自刚果民主共和国，但大部分是在中国提炼的。再次，得益于广泛分布的自然资源和强大的工业生产能力，中国有望在一段时间内控制电池行业。如下图所示，大部分生产线都集中在中国。

在某种程度上，这种情况类似于20世纪70年代的能源状况。当时急需石油的西方国家开始依赖中东原油，被迫忍受各种破坏性的禁运和危机。除了供应链的不确定性，任何一个国家都无法避免贵金属矿区的情况。而且，情况也不好。在非洲，拉丁美洲或者东南亚，生产环境和自然环境都很恶劣。参与者必须面对巨大的压力，供应链的这一部分必须以某种形式得到改善。最后，我们来说说另一个与电动车相关的误区:回收。总之，报废电动车电池的处理已经不是问题了。首先，以下是各种矿物成分的可回收性:

来源:悉尼科技大学可再生能源矿物来源正如我们所看到的，虽然还有工作要做，但只涉及到很小一部分成分。这个问题一出现就解决了，那是十年以后的事了。届时，收集废电池的渠道将会到位。由于严格的环境法规，分离和回收这些成分所需的技术，如湿法冶金，本应得到广泛应用。我们现在已经进入了这样一个时代，即无论是政界还是公众都已经意识到，环境的紧迫性不再被视为经济发展的障碍，而是经济发展的根本基础。十年内，几乎不需要维护就能跑几十万英里的电动汽车将成为常态。这一切之所以成为可能，是因为电池，随着电力生产向低碳转型，不同的借款群体，电池会变得更加绿色。在这一点上，不乏让我们乐观的论点。< img alt = "宝马，…d、大众东南，发现" src = "/eeimg/{ HostI }/img/20230303230033970714/1 . jpg "/>

要点:电池供应是电动车发展的阿喀琉斯之踵。预计到2030年，电池需求将增长14倍，相当于40到60个特斯拉超级工厂。中国在全球电池供应竞争中处于领先地位。目前，建立一个巨大的超级工厂网络在很大程度上依赖于污染最严重的发电模式。电池供应是电动汽车的致命弱点。至少现在是这样。解决这一问题并支持公众接受电动汽车的方法是投资数十亿美元用于电池生产设施。目前，电动汽车约占新车销量的4%(例如，2020年上半年欧洲)。据预测，2023年这一比例将跃升至10%，2030年进一步提高至28%至30%，2040年为58%至60%。虽然不同地区的差异还是会很大，但是中欧的转型会更快。前者是出于对清洁空气的基本关注，后者是出于监管和公众压力。在最终赶上之前，美国可能会落后一段时间。以下是彭博新能源财经做的一些预测(预测值包括电池EV+充电EV):

随着这些图表中数字的增加，对电池的需求也在增加。调整电池供给需要大力推动产业发展，因为预计到2030年电池需求将增长14倍，达到年产能约1800 GWh。这是什么水平？在内华达沙漠有40到60个类似特斯拉的设施。如此巨大的增长需求，会让我们面临两个迫在眉睫的紧张:全球电池生产的不平衡和关键矿产的收购。目前，中国在这场竞争中处于领先地位。主要来说，到2030年，72%的电动汽车将销往欧洲和中国。同时，计划投产的115家大型工厂中，有88家将位于中国。一些声音已经敲响了警钟，比如研究公司Benchmark Mineral Intelligence的价格评估主管卡斯帕·罗尔斯(Caspar Rawles)。“虽然中国仍然是动力的来源，但欧洲汽车工业仍然担心能否大规模提供高质量的一级锂离子电池，担心这将成为电动汽车加速发展的主要障碍。”从复杂程度和范围来看，电动车电池的制造与电机的制造无关。虽然全世界的汽车制造商都掌握了电机的制造和内化，但电池所需的工厂和流水线规模却是独一无二的。“Gigafactory”这个词是马斯克创造的。Giga代表千兆瓦时(十亿瓦时)，也暗示了工厂的“巨大”规模。2013年，在Model S上市不到一年的时候，特斯拉的创始人兼首席执行官告诉他的经理以下计算:由于公司的目标是在这个十年结束时实现年产50万辆汽车的产能，假设每辆汽车的电池容量为100KWh，马斯克发现世界上的电池产量可能会被特斯拉消化掉。演讲结束时，他向负责电池供应的工程师求助，询问什么样的工厂可以自给自足。工程师回答说:“这将是一个巨大的设施。”不出所料，马斯克非常喜欢这个想法。他下令进行全面研究，后来决定与当时最大的锂离子电池供应商松下联合建立一家破纪录的工厂，并承担50亿美元投资的一半。下面这段话来自马斯克2014年对传记作家阿什莉·万斯(Ashlee Vance)说的话:“竞争对手嘲笑了Gigafactory。他们认为这种想法很愚蠢，像这样的东西应该由电池供应商来做。但我可以告诉你，据我所知，所有供应商都不喜欢投资数十亿美元在电池工厂的想法。你有一个下蛋的鸡或者下蛋的鸡的问题。车企不会投入大量资金，因为他们不确定是否能卖出足够多的电动汽车。所以，我知道除非我们自己建造这个血汗工厂，否则我们无法获得足够的锂离子电池，我也知道没有人造的东西。第一个非特斯拉制造的超级工厂什么时候建成？我觉得至少要六年以后。大车企太胆小了。他们希望看到其他人是否……在批准这类项目并继续前进之前，先这样做。我想他们可能落后我们七年。但我希望我是错的。“就行业对Gigafactory概念做出反应的时机而言，马斯克的预测仍然略有错误。在他预测的六年后，LG化学(韩国)、当代安培科技有限公司(中国)、比亚迪(中国)和松下(日本)等电池制造商的运营设施可与特斯拉媲美。关于电池组的大小，马斯克的预测也有些偏差。特斯拉在这里，目前的平均水平接近60千瓦时(而不是他估计的100千瓦时)，巨型Cybertruck的电池组为250千瓦时——但这是一种极端情况。但他的其他预测是正确的:事实证明，超级工厂对于确保汽车制造商的自给自足至关重要。特斯拉今年似乎有望生产50万辆汽车，而超级工厂有望生产54 GWh，相当于每天生产约800万块电池。至于第一家超级工厂，它真的很庞大:这家工厂位于内华达州里诺市的东部。整个建筑长500米，占地20万平方米。它是美国最大的单屋顶建筑之一。世界上只有飞机组装厂能超过它的规模。目前全球汽车电池供应的天平明显向亚洲倾斜，尤其是控制了全球70%以上产能的中国:

来源:Benchmark Mineral Intelligence然而，随着欧洲酝酿一批工厂项目，工业格局正在迅速发展。在斯堪的纳维亚，一家名为Northvolt的瑞典公司计划明年为包括大众和宝马在内的客户设立一家大型工厂，另一家工厂计划于2025年在德国建成。其他项目甚至更加雄心勃勃。例如，中国制造商当代安培科技有限公司计划在德国建设100吉瓦时的发电能力。这幅图说明了一件事:欧洲目前的项目令人不安。

欧洲将建的超级工厂，来源:Benchmark Mineral Intelligence和周一笔记在欧洲规划的14个项目中，有10个是碳密集型电力生产，项目地点分别在德国、匈牙利和波兰。法国主要依靠58个核反应堆生产88%的无碳电力，迄今只有一个工厂待建。当谈到投资数十亿欧元的工业设施时，德国总是因为其工业知识而更具吸引力。至于法国，虽然我讨厌这么说，但我怀疑法国的劳资关系，伴随着一系列引人注目的社会冲突，正在对投资者起到威慑作用。除非法国做出路线调整，否则可能会带来可怕的社会影响:与内燃机和动力总成制造相关的数千个工作岗位将会消失，这种影响需要通过在电池制造领域创造数千个工作岗位来抵消。为了公平起见，我应该提一下法国ACC(ACC代表汽车电池公司)，这是一家由传统电池制造商Saft和法国汽车制造商PSA(计划在法国北部建立一家电池工厂)合资的公司(各占50%)。第二个将设在德国。法国政府最近要求雷诺加入该项目。大规模制造电池的过程消耗大量电力。下面有几个数字可以说明问题:生产一千瓦时的电池容量，大约需要60千瓦时的裸电；一个容量为45GWh的超级工厂每年消耗2.7万亿瓦时。这相当于一个1300兆瓦核反应堆的四分之一！因此，尽量减少对生态的影响是建设大型工厂的重要一环。埃隆·马斯克(Elon musk)对其“内华达超级工厂”的愿景是利用一切可用的技术，如大规模部署太阳能电池板、风力涡轮机和热交换器，并利用沙漠中的温度变化来冷却建筑和设备，从而实现碳中和。欧洲的大部分超级工厂项目都不太可能这么环保。这是一个不幸的矛盾。欧洲将大规模推广电动汽车，但建立一个庞大的超级工厂网络很大程度上依赖于污染最严重的发电方式。这是令人惊讶的，因为这将使电动汽车转型带来的大部分环境效益失效。所以，要以负责任的方式获取矿物，在深入讨论之前，请允许我介绍一下电池的制造工艺。电池由各种材料一层一层缠绕而成，然后放入比标准AA电池略大的容器中:

来源:特斯拉电池做好之后，要压入坚固的铝壳中，进行封装。这种铝壳一般位于汽车地板下，以降低重心。根据型号的不同，一辆特斯拉可能包含4000到7000块这样的电池。整个电池组重约300-500公斤。其他汽车制造商可能会采用不同的电池形式，一般是棱柱形或“小袋”电池，比特斯拉的大得多，电池数量是数百而不是数千。但是每个人的制造工艺都很相似。这张图是根据悉尼科技大学的研究论文制作的，展示了电池不同层制造过程的分解，并突出了一些关键矿物质的重要性:

与通常的假设相反，实际上有大量的锂资源没有被开发。但其他主要矿物，无论是用于原料生产还是提炼，都不一样。例如，60%的钴来自刚果民主共和国，但大部分是在中国提炼的。再次，得益于广泛分布的自然资源和强大的工业生产能力，中国有望在一段时间内控制电池行业。如下图所示，大部分生产线都集中在中国。

在某种程度上，这种情况类似于20世纪70年代的能源状况。当时急需石油的西方国家开始依赖中东原油，被迫忍受各种破坏性的禁运和危机。除了供应链的不确定性，任何一个国家都无法避免贵金属矿区的情况。而且，情况也不好。在非洲，拉丁美洲或者东南亚，生产环境和自然环境都很恶劣。参与者必须面对巨大的压力，供应链的这一部分必须以某种形式得到改善。最后，我们来说说另一个与电动车相关的误区:回收。总之，报废电动车电池的处理已经不是问题了。首先，以下是各种矿物成分的可回收性:

来源:悉尼科技大学可再生能源矿物来源正如我们所看到的，虽然还有工作要做，但只涉及到很小一部分成分。这个问题一出现就解决了，那是十年以后的事了。届时，收集废电池的渠道将会到位。由于严格的环境法规，分离和回收这些成分所需的技术，如湿法冶金，本应得到广泛应用。我们现在已经进入了这样一个时代，即无论是政界还是公众都已经意识到，环境的紧迫性不再被视为经济发展的障碍，而是经济发展的根本基础。十年内，几乎不需要维护就能跑几十万英里的电动汽车将成为常态。这一切之所以成为可能，是因为电池，随着电力生产向低碳转型，不同的借款群体，电池会变得更加绿色。在这一点上，不乏让我们乐观的论点。

标签：宝马比亚迪大众东南发现

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