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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    隔膜技術進步 為鋰電池產業化推廣奠定基礎

    2021-03-06 ryder

    預言將來:電動車的不同時刻表


    預測電動車的將來,既有樂觀的也有懷疑的。美林(MerrillLynch)認為到2020年鋰電池市場將會上升到700億美元,并指出這要巨大的加工規模和3到5成的成本削減。因為鋰電池是幾乎所有電動車的核心,因此降價是關鍵。即使小型電動車的售價也有近4萬美元,其中的一個原由是目前汽車電池包成本就達到1萬至1.5萬美元。


    其中,波士頓咨詢顧問集團(BCG)并不看好這一切。依據規模經濟的原理,隨著汽車廠商電動車產量的新增,電池包價格會急劇下降。但BCG的一份報告卻指出這不可能至少短時間內不大可能。報告稱:盡管電動車電池價格在將來十年預計會大跌,但電池技術若未取得重大沖破,電池價也不可能跌到足以刺激到廣泛使用全電動車。該顧問集團認為,汽車公司在2020年依然要支付8000美元來購買相對小型的20千瓦每小時的電池包,而每千瓦250美元的目標不大實際。目前電池的價格在每千瓦1,000到1,200美元之間。


    依據夏維莫科(XavierMosquet,常駐底特律的BCG公司全球汽車踐行領導)的觀點,每千瓦400美元倒更加有可能。因為約莫有一半的電池價格是固定的,不受數量折扣的影響。他指出,倘若加工材料未發生根本變化,電池技術獲得巨大沖破不太可能。這么高的價格水平使電動車和汽油汽車在價格上競爭變得更難。莫科還指出,惟有油價漲到350美元一桶(目前油價約82美元),才能實現三年的投資回收期。


    盡管困難重重,BCG仍預計,2020年在緊要發達市場售出(我國、日本、美國和西歐)的新車中有26%(1.4億輛)采用電動或者混合動力系統。公司稱,混合動力汽車將占絕大部分,約1,100萬輛;而僅有150萬輛采用全電力系統。同時,電池市場將上升到250億美元。蓬勃發展的鋰電池市場將會是目前規模的三倍,使用于筆記本電腦和手機等消費范疇,莫科稱。


    和其他樂觀的想法相反,BCG指出,電動車在2020年可能會相對聚集部分為商業車隊所用,部分用于日常通勤。此外,美國全國研究委員會(NRC)做出的結論也多少有點悲觀,他們認為高價電池很難讓插電式混合動力汽車成為主流(試想這是一輛裝有更大電池包且具有墻上充電功能的豐田pirus車)。


    報告指出:價格因電池技術沖破而大大降低,這也有可能性。然而,目前哪種革新在商業上行得通卻不得而知。而且就算將來十年內出現技術沖破,在2030年往日也可能收效甚微,因為要讓眾多已被駕駛的車輛采用新技術還要很長時間。據該報告稱,要一些技術沖破的最具切實可行的假設情景是,到2030年讓4,000萬輛插電式混合動力車上路。研究報告表示,更實際點的預估是1,300萬輛。倘若已有3億輛車投入使用,4,000萬和1,300萬也就不算鼓舞人心了。


    美國電動車聯盟(TheElectrificationCoalition)并不認同NRC的報告,指出該報告所列電池價格和技術假設遠遠超出了目前行業數據的領域。最終,這些估算為更寬泛的、在多方面存在嚴重缺陷的分解供應了基礎。


    該聯盟成立于2009年底,成員包括:雷諾日產聯盟總裁卡洛斯格恩(電動車緊要倡導者);電池供應商A123系統首席執行官大衛維歐(向菲斯克、克萊斯勒等汽車商供應電池);聯邦快遞總裁福德雷里克史密斯;以及NRG能源公司總裁大衛克蘭。該聯盟比NRC的觀點要樂觀得多,其汽車電氣化路途中描繪:到2040年,美國75%輕型車的里程將實現電氣化。由此,輕型汽車的油耗將下降75%以上,而美國原油進口將被有效地降低為零。


    該路途是在全球管理咨詢公司pRTM的協助下撰寫的。pRTM公司預測,在沒有技術沖破的情況下,2020年前鋰電池的價格也會降低一半以上(假設當日已售出的新車中10%為電動車,這將支撐規模經濟的成本下降)。


    pRTM公司全球電子移動踐行部總監奧利弗海茲梅說:我們關注的是市場動態,看到了汽車傳動系統的電氣化。這不再是會不會發生的問題,而有哪些時候在哪里發生的問題。他說,到2020年電動車將會比汽油車更為便宜。到那時購買和持有電動車將和汽油發動機汽車持平。


    有可能pRTM的預測過于樂觀,而NRC的又過于悲觀。但是,鑒于影響電動車銷售的變數眾多,預測就很難樂觀起來。例如,很少有分解師會預計豐田車目前的失寵境地。


    商業教訓:為電動車下賭注


    電動車市場的前景并不十明顯朗。依據pike研究機構2009年的調查數據發現,只要能夠單靠電池行駛40英里,48%的美國人愿意考慮用插電式混合動力汽車。但問題的核心在于:調查顯示83%的人會考慮這樣的汽車,倘若價格不高于他們目前汽車10%。但由于電池價格較高,這種價格平衡難以實現。


    類似的分解也影響了通用汽車對加工EV-1方面所做的決定。該公司受到眾多揮手歡呼人群的鼓舞,他們說會考慮租用EV-1汽車,而結果(加州和亞利桑那州)惟有600人真正做到這一點。


    這就是為甚么沃頓商學院麥克杜飛教授指出,到年底電動車在展廳亮相時,燃油價格會成為它們受寵與否的一個重大因素。以下幾點值得考慮:


    油價攀升有利于促使節能汽車和電動車的銷售。Cars.com網站所做的2009年報告發現,40%購車者稱,倘若汽油超過4美元一加侖,他們會立即考慮選購新型的節能汽車。但是倘若價格只是略低于3.75美元,就會僅有29%的人會考慮更換汽車。當燃油價達到每加侖4美元時,多功能越野車的銷量急劇下跌,而油價下跌時銷量則又反彈。因此,設立聯邦燃油稅或汽油最低價(兩者在美國國會政治上均不可能)將會給電動車供應更為穩定的銷售環境。為電動車和插電式混合動力車購買者供應7500美元的聯邦稅務抵扣,對此類汽車的早期市場接受來說很有必要。像菲斯克、泰斯拉和日產這些汽車廠家的新車報價中常包括了這些補貼(有時還扣除電池錢)。但是,隨著電動車市場份額逐漸上升,這種慷慨的抵扣能否仍舊存在?泰斯拉公司前銷售主管DarrylSiry目前在《聯線》博客中寫道:要將稅收抵免轉成7500美元的永久性現金補貼。Siry補充道:稅收抵免也應當結構化,這樣倘若商業機構買下電池包再將其租給顧客,就能夠要求稅收抵免。這些激勵措施有助于政府現金換舊車辦法獲得實質性的成功。美國可能在電池戰中輸給亞洲。若沒有聯邦政府補貼,美國很難在鋰離子制造業樹立龍頭地位,因為中日韓的加工成本遠遠低于美國。而聯邦政府能源部的戰略性貸款得到落實,推動了(包括密歇根州和印第安納州在內的)經濟蕭條地區新興產業的發展。例如,去年四月密歇根州聯邦政府對電池慷慨補助已達17億美元。建造電池廠的公司包括馬賽諸塞州的A123、韓國LG化工、道氏化工公司和KokamAmerica的合資公司,以及強森自控-Saft公司。電動車不筆直使用化石燃料,而且和內燃機相比,化石燃料的需求更小。但其電池要大量的鋰,而實際上鋰的供應是有限的(不像氫)。鋰的緊要加工國包括我國和玻利維亞(后者擁有多達540萬噸,是美國的十倍),第二大加工國是智利(300萬噸)。鋰電池市場規模的預估差別很大,從54,000噸到50萬噸不等。因此,美國顯然不能單純依賴國內供貨。從某種程度上說,美國仍依賴外國燃料。相關于電池隨意解決引發的頻頻提出的環保問題而言,鋰的供應可能會是更大的問題。汽車加工商制應落實鋰循環計劃,而固定式發電裝置對汽車電池的回收使用也在積極研發之中。


    緊要汽車商和新興公司可能是競爭對手,但他們一致同意汽車電氣化是必然趨勢。而這種趨勢多長時間會發生,以及什么公司將成為技術方面的贏家,這些依然有待我們去發現。


    我國電池行業已由較快上升向穩健上升轉變。2011年1~七月電池行業工業總產值高速上升,增幅逐步回落。全國電池行業累計完成工業總產值3,002.7億元,同比上升51.23%,增幅逐月下降。在全國整治重金屬污染影響下,鉛酸電池產量基本持平,累計完成產量7,872.38萬千伏安時,同比上升3.33%。全國鋰電池完成產量15.48億只(自然只),同比上升18.96%,鋰電池產量上升較快。全國原電池及原電池包(折R20標準只)完成累計產量189.13萬萬只,同比上升6.02%,產量上升平穩。全國太陽能電池完成累計產量605.78萬千瓦,同比上升88.9%,持續保持高速上升。


    日前我國膜工業協會公布《分離膜行業十二五發展指南》,將新能源電池隔膜列為將來五年發展的重點之一,提出加快高性能新能源電池隔膜的產業化開發(包括質子燃料動力電池、鋰電池及釩電池等),實現批量規模化加工,性能接近或達到國際先進水平。隔膜是鋰電材料中技術壁壘最高的一種高附加值材料,毛利率可達70%,占鋰電池成本的20%-30%,其對電池安全性和成本有筆直影響。十二五期間,膜的國產化成為國家扶持的重點。


    近期國際能源署(IEA)對該機構于2009年十一月公布的面向2050年的《電動車(EV)與混合動力車(pHEV)技術路線圖》進行了更新,新計劃提出,產業界和政府聯合努力,到2020年實現全球EV和pHEV銷量至少達到每年500萬輛,到2050年占到輕型汽車銷量的一半以上。


    江特電機(002176):上半年凈利潤上升164%,幾個礦產資源項目進展順利。比亞迪(002594):傳統汽車加工銷售業務景氣度下降,新興動力鋰電池業務盈利能力不足。中炬高新(600872):暫停新能源汽車電池的擴產計劃。風帆股份(600482):鉛酸電池項目逆行業景氣建設。

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