未來10年電動車將普及,投資者掀起淘金熱投入人力、物力、財力押注電池

未來10年電動車將普及,投資者掀起淘金熱投入人力、物力、財力押注電池

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當通用汽車,福斯汽車以及福特汽車等汽車製造商紛紛對過渡到電動化、零排放的未來做出大膽承諾時,有一件事變得顯而易見:它們會需要大量電池。

這個必不可少的零件已經供不應求,推動了全球的一股淘金熱,投資者、老牌公司以及初創公司紛至沓來,它們競相開發技術,設立生產數百萬輛電動汽車所需的工廠。

長期以來,電池,這個一直都被認為是最乏味的汽車零件之一,現在可能已成為汽車行業最令人興奮的組成部分。最近50年以來,汽車製造業一直都沒有發生過根本性的變化,而且幾乎沒有獲利,但電池業的創新時機已經成熟。技術的發展步伐讓人回想起個人電腦,手機甚至汽車的早期,而資本的湧入有可能造就下一個史蒂芬·賈伯斯或者亨利·福特。

根據能源研究和諮詢公司Wood Mackenzie的估計,到2030年,電動汽車將會占到新車銷量的18%。這會導致對電池需求增長到工廠目前生產能力的八倍。這還只是保守的估計。一些分析師預計,電動汽車的銷售會增長更快。

為了拿到可以用最低價格和最緊湊包裝提供最大能量的化學配方,汽車製造商正進行激烈競爭。通用汽車上個月宣布,自己將在被決策者和環保主義者廣泛認為是具有里程碑意義的2035年實現全電動化。但是,對於電池行業的很多人來說,該公司只是把顯而易見的事情說出來了。

卡內基美隆大學研究電池技術的副教授Venkat Viswanathan表示:「這是一波重大宣告當中的最後一個,進而明白無誤地表明了電動汽車已經到來。」

電池製造主要由特斯拉、松下、樂金化學(LG Chem),比亞迪以及SK Innovation等公司主導——幾乎都是中國、日本或韓國的公司。但是,也有很多新玩家加入了這場遊戲。而擔心錯失巨大利潤的投資者,開始向他們認為已接近取得突破的初創公司砸錢。

奧斯頓·馬丁的前首席執行長,現在是電池初創公司InoBat Auto的非執行副主席的安迪·帕爾默(Andy Palmer)說:「我認為我們還處在起步階段。但現在是錢比想法多。」

矽谷初創公司QuantumScape的投資方包括福斯汽車和比爾·蓋茲。該公司正在研究一種可以讓電池變得更便宜,更可靠,充電更快的技術。但是它沒有取得實質性的銷售結果,而且可能沒法生產和銷售電池。但是,股市的投資者認為,這家公司比法國汽車製造商雷諾(Renault)更有價值。

中國和歐盟的政府資金都在給電池技術注資。中國認為,電池對於主導電動汽車行業的抱負至關重要。因此,寧德時代似乎在一夜之間成為全球最大的電池供應商之一。

歐盟正在為電池生產提供補貼,以避免要對亞洲供應商形成依賴,同時也是為了維持汽車產業的崗位。上個月,歐盟的行政部門歐盟委員會宣布了一項29億歐元的基金,用於支持電池製造和研究。

諮詢公司埃森哲(Accenture)稱,這是在歐洲各國政府和汽車製造商已經承諾的投入到電動汽車和電池的超過600億歐元的基礎上追加的。特斯拉會獲得部分政府資金,以獎勵該公司要在柏林附近設立工廠的決定。

按照拜登總統對氣候變化的關注及對電動汽車的熱愛,美國也有望會推動該行業的發展。在去年的競選廣告中,擁有一輛1967年款雪佛蘭克爾維特(Chevrolet Corvette)的拜登說,如果通用決定要造電動汽車的話,他期待能開一輛那款車的電動版。

美國有幾家電池廠正處於計劃或建設階段,其中包括通用汽車與LG在俄亥俄州建立的一家工廠,但分析人士說,美國聯邦政府對電動汽車和電池生產的激勵措施對於在美國創造一個蓬勃發展的產業至關重要。獲政府資助的研究人員以及像QuantumScape和特斯拉(去年秋天,該公司曾概要介紹了自己的降低成本和改善電池性能的計劃)這樣的美國公司也會取得技術進展。

美國能源部下屬的美國國家可再生能源實驗室綜合移動科學中心(Center for Integrated Mobility Sciences)小組經理Margaret Mann說:「毫無疑問,中國會大力促進製造業和新發展。」在談到美國在電池生產領域取得進展的能力時她說:「我並不悲觀。但是我認為還沒有解決完所有的問題。」

本領域的企業家則說,這個行業還處於初期發展階段,美國公司仍有可能超越目前主導該行業的亞洲生產商。

QuantumScape是總部位於加利福尼亞州聖何西的電池公司,其首席執行長Jagdeep Singh說:「今天的電池缺乏競爭力。電池有著巨大潛力,對於可再生能源經濟至關重要,但必須變得更好才行。 」

在大多數情況下,所有投入到電池技術的資金都是好消息。這是用資本主義來解決全球問題。但是,汽車行業的這種重新洗牌也會造成部分人受到傷害,比方說為內燃機車和卡車製造零件的公司,或押錯技術的汽車製造商和投資者。

美國阿爾貢國家實驗室儲能科學合作中心(Argonne National Laboratory's Collaborative Center for Energy Storage Science)主任Venkat Srinivasan說:「電池創新絕非一蹴而就。這可能需要花費很多年的時間。什麼樣的事情都有可能發生。」

大多數專家確信,對電池的需求會推動中國的發展,電池使用的大多數金屬都將由中國來提煉,而且超過70%的電池會在這裡生產。根據德國管理諮詢公司羅蘭·貝格(Roland Berger)的預測,儘管歐洲和美國均制定了雄心勃勃的擴產計劃,但中國對電池生產的控制在未來十年內只會稍有鬆動。

Freyr正在挪威北部建立一座電池廠,打算利用該地區豐富的風能和水力發電。該公司首席執行長Tom Einar Jensen說,電池生產有著「深遠的地緣政治影響」。他還補充說:「歐洲汽車業不想過於依賴整個亞洲尤其是中國的進口。」

作為擬議中的與Alussa Energy Acquisition Corp(空殼公司)進行合併計劃的一部分,Freyr計劃要融資8.5億美元。該交易已於一月份宣布,進而讓Freyr得以在紐約證券交易所上市。該公司計劃利用24M Technologies開發的技術來製造電池。

電池行業的首要任務是讓電池變得更加便宜。Srinivasan說,用於中型車的電動汽車電池成本約為15000美元,大約是電動汽車能為大眾接受所需價格的兩倍。

羅蘭·貝格表示,成本的節省可以透過數十項小改進(比方說在汽車廠附近生產電池以避免運輸成本)來實現。另外,由於製造工藝效率低下,製造電池的材料約有10%是被浪費掉的。

但是,在最近的一項研究中,羅蘭·貝格也警告說,需求的增長可能會推高鋰、鈷以及鎳等原材料的價格,進而將部分效率提升給抵消掉。汽車業正在跟(需要電池來儲存間歇性風能和太陽能的)電力公司以及其他的能源公司爭奪電池,進而進一步推動了需求。

美國儲能協會(United States Energy Storage Association)臨時首席執行長Jason Burwen表示:「今年可能會出現供應短缺的局面。」

為了實現用更廉價更常見的材料取代昂貴的礦物質,已經湧現了一批新公司。位於加利福尼亞州聖荷西的OneD Material就是其中的一家。該公司製造的用於陽極的物質看起來就像是用過的咖啡渣。這種材料由矽製成,而矽的儲量豐富且廉價,可以減少對更稀有且更昂貴的石墨的需求。

從長遠來看,這個行業的聖杯是固態電池。固態電池用固態的鋰化合物層代替作為大多數電池核心的液態鋰溶液。固態電池會更穩定並且不易過熱,進而縮短了充電時間。而且也會減輕電池的重量。

豐田汽車等公司已經對該技術進行了大量投資,而且也已經成功地製造了一些固態電池。困難之處在於用合理的成本批量生產這種電池。QuantumScape之所以能引起大家的興奮,也是因為該公司宣稱已經找到了一種材料,稱這種材料能夠解決固態電池批量生產的主要障礙之一,即一旦存在瑕疵電池很容易就會短路的問題。

儘管如此,業內大多數人仍然預計固態電池要到2030年左右才能廣泛使用。特斯拉首席執行長伊隆·馬斯克(Elon Musk)在最近與分析師的電話會議上說,批量生產電池是「這個世界上最困難的事情。做出原型很容易。但規模化生產非常困難。」

可以肯定的是:現在是攻讀電化學學位的好時機。那些了解鋰、鎳、鈷以及其他材料特性的人之於電池,就像寫軟體的之於電腦一樣。

比方說,1990年代在布拉格長大的Jakub Reiter從小對電池化學就一直很著迷,但那時候這這個職業似乎跟熱門不沾邊。

2011年,Reiter到德國攻讀研究所,然後被獵人頭挖到BMW,因為後者想了解電池的基礎科學。去年,InoBat再次挖走了他,希望後者能幫助公司在斯洛伐克建立工廠。這是福斯、KIA、寶獅以及捷豹路虎都有生產基地的地方。

Reiter現在是InoBat的科學負責人,後者的技術讓客戶能夠快速開發用於不同用途的電池,比方說通勤車的低成本電池或跑車的高性能電池。

Reiter說:「二十年前,沒人關心電池。」但現在的競爭非常激烈,「這會是一場大戰。」

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