電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
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中國儲能網訊：Northvolt，這家惟有幾百名員工的歐洲動力電池初創企業，再度令人瞠目結舌地獲得10億美元股權融資。
截至目前，這家工廠都尚未完工的動力電池制造商，已經拿到了130億美元的訂單，在可以預見的2030年之前，產能都已經被預定一空。
毫無疑問，Northvolt，作為唯一一家歐洲本土的第三方動力電池初創企業，已經成為“風口上的豬”，也是歐洲電動車產業的“希望之光”。
一
皮特?卡爾森Peter Carlsson和保羅?薩魯提Paolo Cerruti沒有錢，惟有一個主意。因為這個主意，他們的電池初創公司Northvolt一躍成為德國車企最緊要的盟友。Northvolt，干了件那些財大氣粗的車企不敢干的事——白手起家，在歐洲建動力電池電芯工廠。
6月中旬，Northvolt宣布成功募集了10億美元（9億歐元），由大眾和高盛的商業銀行部門領投，寶馬集團、瑞典養老基金AMF、瑞典保險公司Folksam和宜家基金IMAS參與投資。大眾持股20%，和兩位來自高盛的代表進入監事會。
圖片來源：德國經理人雜志，本文涉及創始人采訪內容來自德國經理人雜志
隨著用于工廠第一階段建設的募資完成，Northvolt的歐洲動力電池工廠藍圖徐徐展開。
位于瑞典首都斯德哥爾摩西部100公里的城市V?ster?s, 靠近能源和電氣工業，包括ABB在內的多家跨國公司駐扎在此。
Northvolt的研發一體化試驗室占地19000平米，有三個足球場大，是研發試驗室，也配備加工線，離首都近，方便客戶來此參與設計，并快速檢驗定制化的電池產品和加工流程，年產量為350MWh。
2018年開工建設儀式時，歐洲電池聯盟的主席和瑞典各方官員都來捧場，還應景地使用一臺Epiroc（安百拓）挖掘機破土動工，因為安百拓是Northvolt的第一個客戶，在重工機械上使用了他們的第一款電池系統產品。
如今，這些在一片樺樹林、針葉林和稀疏的淺草中間的灰白色建筑，像一幢不顯眼的倉庫，卻成了歐洲車企的“朝圣之地”。
保羅?薩魯提49歲，這位汽車工業界最“紅”的男人之一，腳蹬沾滿泥的工作靴，身穿黃色的安全工作服，帶著黑色頭盔，指著建筑附近的工地。“就是這兒，大眾和寶馬很感興致”。
2019年初，Northvolt用試驗室的研發產線，造出了第一個方形電芯,在這之前，他們惟有圓柱體電芯。
除了自己的產品，試驗室也準許客戶共同開發。在電池上經驗較少的客戶，可以來此學習。有些客戶擁有豐富的電池設計和研發經驗，對制造流程感興致，試驗室配備的小規模加工線可以快速驗證新的設計，實現小型規模化加工。
電池設計和加工需要完全不同的技能，雖然這里的產線少一些自動化，但是可以為Northvolt的核心工廠做前期的流程梳理、人員培訓等鋪墊。
Northvolt Ett，是這家動力電池制造商的核心制造工廠。
Ett是瑞典語里“一”的意思，這所Northvolt的核心工廠位于Skellefte?. 屬于瑞典北部的原材料和礦業集群，擁有制造和回收利用的歷史。
Ett工廠預計2021年開始運營，初期年產量為8GWh，將來規劃年產量為32 GWh，和特斯拉的內華達超級工廠體量一樣。
為什么是32GWh呢？皮特和保羅解釋, 降低成本的兩種方式，一是技術進步，二是規模效應。按當前技術和設備投資計算，32GWh是規模效應的最優結果。這個產量看起來瘋狂，相當于一年加工19億個高70毫米直徑21毫米的圓柱體電池，出電池的速度跟機關槍出子彈一樣，但是預計5-10年后的技術是可以實現的。
試驗室靠近首都和工業巨頭們，有利于垂直融合、流程優化，打造系統自動化、智能工業設施的競爭力，也有國際學校，方便來自各個國家的員工安頓生活。而核心工廠所在的區域靠近原料產地，附近兩所大學5萬學生是潛在的雇員，有一流的金屬回收設備和100%可再生能源供應商，提供價格有競爭力的水力和風能供電，電網強度可以支持7/24運轉的工廠。
除了彼此互補的試驗室和核心工廠以外，Northvolt在芬蘭城市Gdansk建立了電池模組裝配線，從Northvolt Ett加工出的電芯運到這里，組裝成模組和更大的電池系統。2019年4月完成建設，組裝產線還在調試時，工程師們做出了第一款靜態儲能器Voltrack.
另外一個電芯工廠在德國城市薩爾茨吉特Salzgitter，歸屬于和大眾汽車集團以50:50股權比例設立的合資企業。初期產量規劃為16GWh，2020年開始建設，2023年或2024加工。
二
加工還沒有啟動，“產品已經全賣掉了”，保羅說。依據消息，在簽訂了多個供應協議后，Northvolt Ett的訂單簿上，到2030年的總訂單價值超過130億美元，其中包括奧迪80Gwh的采購訂單，寶馬的下一代i系列車型。數字蔚為可觀，已經接近德意志銀行的股票市值。
這是預支信任的支票，更像是對兩位創始人的押注，兩位瑞典人短期內惟有PPT和特斯拉的工作經歷。他們恰好找到了沒被滿足的市場。按照歐洲車企到2025年的電動車規劃和現有供應量嚴肅地計算，歐洲至少還缺少3個電池工廠。從亞洲采購電芯要支付高額物流費用，更可怕的是，對韓國和中國供應商LG化學和寧德時代的依靠。
保羅和皮特的故事正好發生在正確的時間、正確的地點。他們在特斯拉工作期間相識，負責供應鏈采購，保羅筆直向馬斯克匯報，他說：“在特斯拉一般呆3-4年，長了不行，工作壓力太大，你想象不到的工作強度。”
2016年，這個出生在意大利，有意大利人姓氏的瑞典人，離開了特斯拉，接手了瑞典能源局的咨詢項目，研究在歐洲北部地區加工電芯的可能性。“是皮特找的我，問我想不想放松一下。我同意了。我們在特斯拉期間積累了對市場的理解，也清楚哪里會有機會和挑戰。”
在研究項目時，皮特猛然意識到，這個可以不停留在研究層面，我們可以做得更多。于是，創建Northvolt的想法在兩位前特斯拉工程師的腦海中誕生了。
他們開始往返于加州和瑞典之間。咨詢項目幫助他們敲開了德國車企的門，他們得到車企董事會成員的約見，“我們在特斯拉的經歷給我們打開了更多扇門”，保羅說。2017年冬，他們會見大眾卡車部門的管理層，一位參會者回想時說：“皮特讓人印象深刻。他從開始就清楚自己的目標。這樣的人最能說服投資人。”
單憑一個想法，他們獲得第一筆風投1200萬歐元，沒有工地，也沒有專業人員。融到錢之后開始招兵買馬。Yasuo Anno,擔任研發總監，被皮特從BASF Toda的董事長位置上找來，他是電池界的老兵，從松下開始，多年服務于SONY，“是我們的靈魂人物”皮特說。Anno運用自己強大的人脈，招募了日本和韓國的專業人員來到瑞典，今朝，Northvolt的300位員工來自45個國家。
“三年前我們開始時，汽車界有兩派觀點。” 皮特說。“一派認為電芯就是量產商品，車企采購就像采購密封圈一樣一般。另外一些人意見相反，就像是優化活塞摩擦或者閥體設計，可以提升發動機效率一樣，電芯值得在化學上不斷研發，獲得競爭優點。”
所幸，這種觀點得到了德國最大工會組織IG Metall的支持，他們為了創造就業崗位，給德國車企施加了壓力。因為汽車電動化減少的工作崗位，可以通過在歐洲的電芯工廠新創造的就業彌補。
電池占電動車的價值35-40%，電芯占整個電池組成本的70%。普華永道的戰略咨詢專家Jorn Neuhausen認為：“僅僅從國民經濟的角度，歐洲應當有本土的電芯廠商。”
創業初期，他們帶著25名員工，以為融到幾千萬美元，就可以開始第一步執行。很快，這個想法就被資本密集的電池行業實際打敗，Northvolt電池工廠預計需要40億美元。
還好，歐盟的政治家意識到在歐洲本土加工電芯的緊要性，汽車長期作為社會的支柱產業，汽車行業的技術發展能驅動長期的經濟成功。歐洲電池聯盟由歐盟政治家Maro? ?ef?ovi?牽頭成立，Northvolt是核心成員。
瑞典能源局簽發1360萬歐元支持試驗室的建立，歐洲投資銀行EIB的3.5億歐元，是至此最大的一筆貸款。Northvolt成為了樣板企業，擁有很大的工地，和比工地更大的勇氣。
多米諾骨牌效應顯現，帶動了更多投資方，高盛的加入絕對是個欣喜，這家美國投資銀行投向Northvolt，被很多人認為是頭號新聞。高盛卻覺得理所應該，和他們支持技術變革者的策略完美吻合，認為Northvolt有機會成為電動出行的關鍵角色,甚至可以擇機上市。
在工業界，“在投資電芯研發方面，寶馬是最早的。” 保羅說。他把寶馬的研發總監Klaus Froehlich稱為Northvolt的推手。雙方的合作從一些基礎研究開始，良好的合作帶來了寶馬的第一批投資1千萬歐元。
雖然在和大公司合作的過程中，要經歷復雜的流程和長期的等待，這一點有點讓人失落，但是最終，Northvolt得到了很多工業界伙伴的支持。
ABB作為第一位工業合作伙伴，和將來的歐洲第一大動力電池工廠站在一起，在加工效率和成本控制上互補。
西門子，和ABB一樣都是推行工業4.0的巨頭，他們投資Northvolt,助其優化數字化工廠的設計流程，將從亞洲采購的加工設備數字化，通過控制系統連接起來。
風電領導者VESTAS與其合作，為鋰電池平臺提高數據分解和可繼續能源方案。
Scania，這家卡車制造商意識到市場對電池設計的需求并不是標準化的，也投資Northvolt開發重卡電池技術和定制化卡車電池。
這些世界級的金融和工業合作伙伴集中在一起，為Northvolt將來張大產能和進行產品創新背書，然而，真正的成功啟動還需要很多時間。世界范圍內的電芯業務都掌握在亞洲手里, LG化學和寧德時代占有市場，也在歐洲建了工廠。而且，電芯制造的利潤不再像往日那么豐厚，卻要求巨大的投資。
兩位創始人沒有提后續融資的渠道。現階段上市，幾無可能。所有錢都要投進研發和加工，投向將來的增長。
三
更嚴格的二氧化碳排放限值和環保政策會給他們帶來更多客戶。因為能保證在整個價值鏈創造中保持清潔加工的電芯制造商很少。大眾內部人員透露入股Northvolt的緊要因素，是可繼續綠色加工。
可繼續的理念最初不被理解，隨著大眾、寶馬、奔馳相繼提出，要打造可繼續的供應鏈，并對供應商的碳排放提出要求，工業界很多公司也樹立了類似的目標和規矩，采購不僅考慮成本，也看碳足跡，以后，這不是錦上添花的賣點，而是雪中送炭的“剛需”。
按照瑞典環保許可流程，皮特分別在試驗室和核心工廠所在地的兩個市政廳聽證會前演示，并開放公眾咨詢環節，有1000人左右來參加，說明瑞典人非常關注這個歐洲第一動力電池工廠的環保影響。
電動化帶來了很多機會，但是如果只是汽車電動化，供應鏈上使用的能源并不來自可再生能源，依然是環境和后裔的負擔。加工容量為1度的電池，需要耗費60-80KWh的能源，因此，“一次就做對”的理念尤其動人，供應的電池從源頭上是可繼續的，通過垂直融合，使加工全程的碳排放透亮可控。
Northvolt想證明，環保的并不一定是貴的。他們要做碳排放最少的綠色電芯。
達到這個目的的方法有點類似馬斯克的“第一性原理”，和工業范疇中廣泛使用供應商不同，垂直融合意味著，很多行業外采的原料轉而自行開采或加工，通常指更多地向上融合，比如采礦，從開采方式透亮化，到使用水力發電，從能源源頭更知道碳排放足跡。
電芯原材料如鋰或者鈷，大多來自玻利維亞和剛果金，加工電芯需要大量能源。Northvolt承諾使用水力電能，減少75%的二氧化碳排放。
石墨這類材料盡可能從工廠周圍獲得，比如挪威、芬蘭。其他材料的供應商也非得是認證的廠商，保證他們的存在既不威脅到環境也不損害員工身體健康。
最晚2年后，電池回收的實驗裝置會運行起來，從廢舊電池里獲得原材料再加工。Northvolt還和Chalmers大學聯合研發一種基于濕法的電池回收利用方法，形成閉環。
他們預計到2025-2027年，歐洲可能出現鋰離子電芯正極材料供應短缺，一方面研發長壽命電池，另一方面，從回收過程重新獲取的金屬可以緩解短缺。
全球采購的供應鏈很長，Northvolt盡可能把電池加工制造的更多環節都納入自身業務，由于垂直融合，產線使用數據化控制，所有整個供應鏈是可追蹤回溯的。
圖片來源：Northvolt官網
訂單已經收齊，愿景已經立起，接下來的十年都是執行，快一點，做出的貢獻就多一些，對于初創團隊來說，意味著更多個不眠夜。
瑞典人的目標是做到和亞洲競爭者價格相當。然而，客戶們已經準備好，因為他們貫徹的環保標準和理念，接受每千瓦時貴5%的價格。
成本結構對所有競爭者一樣，原材料決定電芯價格的70%。其中，鈷占10-20%，特斯拉能做到5%以下。誰能降低或者替代那些貴的原材料，誰就擁有更大的優點。
保羅是這方面的專家。他帶著我們穿過工廠一側的最高建筑，指著上方像高層倉庫的地方說：“這里有魔法配方”。那里，他們購自亞洲的機器正泛著光澤，就像德國車企的北極光一樣。
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