全球鋰電池產(chǎn)業(yè)分析：“下一代”開發(fā)蓄勢(shì)以待

全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到了“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”的階段，這在鋰電產(chǎn)業(yè)鏈上體現(xiàn)得更為明顯。這種創(chuàng)新，包括技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)方式創(chuàng)新、營銷模式創(chuàng)新等各方面。創(chuàng)新的目的在于為消費(fèi)者提供性價(jià)比更高的產(chǎn)品，或是讓消費(fèi)者更快地接受。誰實(shí)施了創(chuàng)新，走在了其他企業(yè)的前面，誰就能獲得比別人更大的發(fā)展機(jī)會(huì)。
中日韓三國競(jìng)爭(zhēng)的格局
全球鋰電產(chǎn)業(yè)格局現(xiàn)階段主要是中日韓三國之間的競(jìng)爭(zhēng)，因其在未來電動(dòng)汽車和智能電網(wǎng)領(lǐng)域的重要性，美歐也欲全力擠入。目前，各自均在“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”方面狠下功夫：日本企業(yè)希望保持技術(shù)領(lǐng)先一步的同時(shí)在市場(chǎng)創(chuàng)新方面努力;韓國企業(yè)將成本戰(zhàn)略運(yùn)用得游刃有余的同時(shí)跟蹤日本的新技術(shù)開發(fā);中國企業(yè)在努力開拓替代市場(chǎng)以轉(zhuǎn)移韓國企業(yè)的成本競(jìng)爭(zhēng)壓力;歐洲企業(yè)寄希望于鋰硫電池等下一代二次鋰電池;美國寄希望于鋰硫電池的同時(shí)，希望在下一代鋰離子電池領(lǐng)域取得某個(gè)點(diǎn)的突破。下面是本期部分內(nèi)容摘要：
日本企業(yè)的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)領(lǐng)先，這是中韓企業(yè)短期內(nèi)難以趕超的，需要繼續(xù)利用好這一優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過這幾年的狀況，日本企業(yè)已經(jīng)痛苦地得出結(jié)論：要想維持生存和發(fā)展，就只能通過持續(xù)不斷的技術(shù)創(chuàng)新走在韓國企業(yè)的前面，在每一項(xiàng)具體技術(shù)發(fā)散之前就賺取到足夠的利潤，然后才有資本與韓國企業(yè)打價(jià)格戰(zhàn)。
下一代鋰離子電池核心是材料
就鋰離子電池技術(shù)而言，目前正處于向下一代鋰離子電池技術(shù)過渡的階段，二者的區(qū)分主要就是看電池能量密度是否超過250Wh/kg。鑒于鋰離子電池能量密度的提高，關(guān)鍵在于材料技術(shù)，因此，下一代鋰離子電池技術(shù)開發(fā)的核心工作是材料，特別是正極材料、負(fù)極材料、電解質(zhì)材料和隔膜材料這四大關(guān)鍵材料，其中正極材料是重中之重。在正極材料技術(shù)的開發(fā)上，日本已經(jīng)形成了一個(gè)較為完整的體系，見圖1，研發(fā)熱點(diǎn)是那些能量密度在200mAh/g以上的正極材料技術(shù)。目前在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，正極材料技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)是NCA材料和富鋰錳基材料(OLO，亦即固溶體類正極材料)。特別是后者，因其能量密度在250mAh/g以上而更受關(guān)注。
從圖1可以看到，理論能量密度比OLO更高的正極材料還有很多，如Li2MPO4F、LiMSiO4、有機(jī)化合物等，特別是有機(jī)化合物，理論容量最大可達(dá)到近1,000mAh/g。而且不使用重金屬。因此具備重量輕，資源限制少的優(yōu)勢(shì)。不過，有機(jī)化合物正極材料的理論能量密度雖然很高，但是鋰電位卻比較低，大多只有2～3.5V。因此，要想實(shí)現(xiàn)與目前的鋰離子電池相同的能量密度，至少要找到具備400～600mAh/g容量的有機(jī)化合物。目前也有很多日本企業(yè)在這方面努力，其中就包括松下、本田、村田制作所(Murata，電子零件專業(yè)制造商，已深入鋰電領(lǐng)域)等知名企業(yè)。
“鋰離子電池→鋰硫電池→鋰空氣電池”道路
要堅(jiān)持在技術(shù)方面領(lǐng)先一步，當(dāng)然就不能局限在鋰離子電池領(lǐng)域，而應(yīng)該放眼整個(gè)二次鋰電池。二次鋰電池主要有兩大類，一類是正極材料采用含鋰的氧化物的電池，就是現(xiàn)在的鋰離子電池;另一類是負(fù)極材料采用金屬鋰的電池，這一類電池主要包括鋰硫電池和鋰空氣電池，以及目前尚未統(tǒng)一名稱的一些新型二次鋰電池?，F(xiàn)階段市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)統(tǒng)治地位的是鋰離子電池。所以說，二次鋰電池的發(fā)展方向總體上沿著“鋰離子電池→鋰硫電池→鋰空氣電池”的道路前進(jìn)。
不過，日本企業(yè)總體上還是將工作重心放在了下一代鋰離子電池技術(shù)的開發(fā)上，通過前面的介紹也可以看到，日本企業(yè)認(rèn)為，開發(fā)出能量密度達(dá)600mAh/g的有機(jī)化合物正極材料(目前能量密度較高的鈷酸鋰材料也不過150mAh/g左右)技術(shù)，還是不難辦到的。如果能開發(fā)出離子電導(dǎo)率達(dá)10-2S/cm的固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)，也可以使鋰離子電池的能量密度大幅度提高。
在降低制造成本方面，日本也一直在努力。在鋰電產(chǎn)業(yè)鏈中，之前只有日本的鋰離子電池企業(yè)為了降低制造成本而不斷將產(chǎn)能轉(zhuǎn)移到中國大陸，在材料的采購上頁經(jīng)歷了一個(gè)由采購日本材料企業(yè)的產(chǎn)品到采購中國材料企業(yè)產(chǎn)品的過程，這些都是為了與韓國企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)而被迫采取的策略?；诖耍毡镜囊恍┯凶R(shí)之士不斷呼吁日本企業(yè)要具有更大的冒險(xiǎn)精神，鼓勵(lì)日本的材料企業(yè)甚至設(shè)備企業(yè)到中國去生產(chǎn)，以支持本國鋰離子電池企業(yè)的發(fā)展。目前已有不少日本材料企業(yè)前往中國沿海地區(qū)設(shè)廠，如三菱化學(xué)(MCC)、旭硝子清美化學(xué)(AGCSeimiChemical)、宇部興產(chǎn)(UBE)、三井化學(xué)(MitsuiChem.)、JFE化學(xué)、日立化成(HitachiChem.)等等;不過，鋰離子電池制造設(shè)備方面目前尚無相關(guān)消息，以日本人普遍保守的心態(tài)加上近期糟糕的中日關(guān)系，估計(jì)近幾年也不會(huì)有相關(guān)消息傳出。
日本材料企業(yè)向中國轉(zhuǎn)移產(chǎn)能，在一定程度上可以降低制造成本，但要看成本降低的幅度是否足夠?qū)n國企業(yè)形成一定的競(jìng)爭(zhēng)力才行。日立化成僅僅把負(fù)極材料生產(chǎn)的后工序放在煙臺(tái)，它認(rèn)為只有這樣才不會(huì)造成技術(shù)外泄，但是，這么保守的做法并不能降低多少成本。因此，松下和索尼是否會(huì)買賬，還是個(gè)問題。三菱化學(xué)的態(tài)度相對(duì)開放一些，它的發(fā)展前景也可能更好一些。不過，不管持有什么態(tài)度，這些日本材料企業(yè)目前基本上都是將產(chǎn)能遷往中國沿海地區(qū)，而現(xiàn)階段中國沿海地區(qū)的制造成本日益高漲，就連中國企業(yè)都受不了成本的壓力而在考慮將工廠內(nèi)遷。
2012年中國鋰離子電池電芯企業(yè)前10強(qiáng)(以產(chǎn)銷量計(jì))單位：萬kWh
對(duì)于現(xiàn)有這一代鋰離子電池及其材料，日本企業(yè)之前確定主攻高端市場(chǎng)，但為擴(kuò)充產(chǎn)能而投入的龐大資金，因市場(chǎng)慘淡而在短期內(nèi)很難回收。市場(chǎng)慘淡的主要原因就在于電池性能難以滿足需求?，F(xiàn)在，很多日本企業(yè)正在考慮轉(zhuǎn)移目標(biāo)市場(chǎng)，向那些側(cè)重價(jià)格的中低端市場(chǎng)進(jìn)軍。日本鋰離子電池和材料企業(yè)都正在努力降低制造成本，就是為了這個(gè)目標(biāo)而去的。不過，在降低目標(biāo)市場(chǎng)的要求的同時(shí)，日本企業(yè)還是側(cè)重這些市場(chǎng)中的高端產(chǎn)品需求，以避免與韓中企業(yè)直面競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)槿毡句囯x子電池產(chǎn)品在價(jià)格方面無論怎么做都無法與韓中企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。目前在電動(dòng)三輪車和低速電動(dòng)汽車市場(chǎng)，日本就是這么在做的。
市場(chǎng)細(xì)分瞄準(zhǔn)新市場(chǎng)
目前，低速電動(dòng)車輛的發(fā)展在日本形成了一股潮流。在日本這股電動(dòng)車輛小型化的潮流中，鋰離子電池企業(yè)密切關(guān)注并參與其中。2012年全球最大的車用動(dòng)力鋰離子電池企業(yè)日本AESC(AutomotiveEnergySupplyCorp.，日產(chǎn)與NEC的合資企業(yè))就在積極開拓電動(dòng)三輪車和低速電動(dòng)汽車市場(chǎng)。目前，日本ElecTrikeJapan公司開發(fā)的三輪電動(dòng)汽車產(chǎn)品ElecTrike，就確定量產(chǎn)后將采用AESC的4kWh電池模組。[!--empirenews.page--]
開拓新市場(chǎng)也是屬于一種創(chuàng)新，上面提到的低速電動(dòng)車輛市場(chǎng)對(duì)日本企業(yè)來說其實(shí)也屬于開拓新市場(chǎng)，但其他國家的企業(yè)也都在開拓這個(gè)市場(chǎng)。本部分所述的新市場(chǎng)是指目前鋰離子電池企業(yè)很少涉及的市場(chǎng)，為汽車燃效提高而服務(wù)的市場(chǎng)之前大家僅停留在HEV的概念上，現(xiàn)在在日本企業(yè)的努力下，這個(gè)市場(chǎng)的范疇正在擴(kuò)大。
全球主要國家和地區(qū)的政府對(duì)汽車燃效要求日益嚴(yán)格。在此大背景下，汽車的電動(dòng)化已勢(shì)在必行，同時(shí)，混合動(dòng)力車(HEV)中的強(qiáng)混、中混和弱混也都需要考慮加強(qiáng)對(duì)所配備電池的使用效果?，F(xiàn)在，電源電壓為48V的弱混電池組呈現(xiàn)出迅速普及的態(tài)勢(shì)。而在傳統(tǒng)汽車方面，也有越來越多的車用系統(tǒng)開始考慮用電池電力驅(qū)動(dòng)，如汽車的怠速停止系統(tǒng)(ISS)就可以配備12V電池組等，這樣，汽柴油就可以更專注地用來驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)，同樣可以達(dá)到提高燃效的目的，據(jù)觀測(cè)可將燃效提高10～15%。
HEV和ISS雖然每輛車使用的電池不多，但市場(chǎng)規(guī)模非常大。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012年全球新登記車輛為6,800萬輛，如果平均每輛車能夠用上100Wh的鋰離子電池，那就會(huì)新造出一個(gè)規(guī)模高達(dá)680萬kWh的巨大市場(chǎng)。因此，日本鋰離子電池企業(yè)目前紛紛把目光瞄準(zhǔn)了這個(gè)新市場(chǎng)。
韓國企業(yè)的鋰離子電池產(chǎn)品在持續(xù)大幅度降低，不僅日本企業(yè)深受其苦，中國企業(yè)也越來越難以忍受。中國企業(yè)不想關(guān)門的話，就得把電池價(jià)格降得比韓國企業(yè)還低。要做到這一點(diǎn)，目前來看似乎只有兩個(gè)辦法：一是通過持續(xù)壓低材料采購成本來實(shí)現(xiàn);二是通過改變材料的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)，如將正極材料由100%的鈷酸鋰變?yōu)椤?0%鈷酸鋰50%錳酸鋰”等。當(dāng)然，擴(kuò)大規(guī)模也是一個(gè)辦法，只是中國企業(yè)無論怎么擴(kuò)大規(guī)模，也不可能取得三星SDI那樣的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。中國電池雜志-中國電池網(wǎng)戰(zhàn)略合作機(jī)構(gòu)——真鋰研究的統(tǒng)計(jì)顯示，2012年三星SDI的銷量幾乎與中國前10強(qiáng)相當(dāng)。
中國企業(yè)找到適合自己的市場(chǎng)
工廠生產(chǎn)鋰電池
盡管如此，還是有很多中國企業(yè)致力于擴(kuò)大規(guī)模。擴(kuò)大規(guī)模需要大量資金，這對(duì)以民營企業(yè)為主體的中國企業(yè)來說，是個(gè)不小的壓力。特別是現(xiàn)在資金為王的時(shí)代，銀行惜貸，中國的投資者又偏偏喜歡錦上添花而不是雪中送炭，因此，擴(kuò)規(guī)模很容易造成企業(yè)的資金鏈斷裂，最后企業(yè)會(huì)被一根稻草壓垮。深圳邦凱就差一點(diǎn)出現(xiàn)了這種情況，所以有了2013年08月的“債務(wù)門”，一家年?duì)I收5億元的企業(yè)差點(diǎn)被區(qū)區(qū)280萬元債務(wù)問題難倒。
像邦凱這樣遭遇資金鏈斷裂風(fēng)險(xiǎn)的中國鋰離子電池知名企業(yè)并非個(gè)案，而是幾乎成了行業(yè)的普遍現(xiàn)象，比亞迪、比克等行業(yè)的龍頭企業(yè)亦未能幸免。中國規(guī)模最大鋰離子電池企業(yè)天津力神，雖然有央企中海油這個(gè)大股東支持，不愁資金，但今年的運(yùn)營也出現(xiàn)了一點(diǎn)問題。2013年上半年天津力神實(shí)現(xiàn)營收15.61億元，凈利潤則為虧損9,566.68萬元。
解決問題的辦法其實(shí)也有，如集體應(yīng)對(duì)韓國企業(yè)、將生產(chǎn)基地遷往中西部地區(qū)、企業(yè)兼并以建立規(guī)模優(yōu)勢(shì)、開拓新的市場(chǎng)等等。其中有一些已經(jīng)在做，如遷移生產(chǎn)基地到成本洼地、開拓新市場(chǎng)等，這兩年移動(dòng)電源市場(chǎng)的興起就挽救了不少中國鋰離子電池企業(yè)。有一些辦法就比較難操作，如集體應(yīng)對(duì)韓國企業(yè)，不僅需要電池企業(yè)參與，更需要材料企業(yè)參與，這就需要有機(jī)構(gòu)居中組織和協(xié)調(diào)。行業(yè)協(xié)會(huì)做這種事其實(shí)最合適，但由于歷史原因，中國的行業(yè)協(xié)會(huì)實(shí)際上難以起到這方面的作用。中國企業(yè)長期呈現(xiàn)一盤散沙的局面。而在企業(yè)并購以抱團(tuán)取暖提高競(jìng)爭(zhēng)力方面，目前也沒有相關(guān)的案例出現(xiàn)。
為了求生存圖發(fā)展，善于單打獨(dú)斗的中國企業(yè)恐怕還是得將精力側(cè)重在創(chuàng)新能力的提高上。上面提到的開拓移動(dòng)電源新市場(chǎng)就是一種創(chuàng)新。創(chuàng)造新市場(chǎng)是創(chuàng)新，改造老市場(chǎng)也是創(chuàng)新，如何想辦法加快鋰離子電池替代鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等其他二次電池的速度也是一種創(chuàng)新。除此之外，也還可以找到其他的創(chuàng)新辦法。遷移生產(chǎn)基地到成本洼地以降低制造成本當(dāng)然是一種辦法，但不是只有這一條路可以考慮，其實(shí)，通過生產(chǎn)方式的再創(chuàng)新，同樣也可以達(dá)到降低制造成本的目的。
如何清楚地認(rèn)識(shí)自身并做好定位，也是中國企業(yè)需要加強(qiáng)的一方面。鋰離子電池的應(yīng)用，也在因不同細(xì)分市場(chǎng)的不同需求有著越來越顯著的不同，總的來說可從性能(能量密度、功率密度等)、價(jià)格來區(qū)分，也就是性價(jià)比?，F(xiàn)階段，有的細(xì)分市場(chǎng)對(duì)價(jià)格很敏感，如筆記本電腦、移動(dòng)電源、便攜代步車、電動(dòng)自行車、電動(dòng)三輪車、低速電動(dòng)汽車、電動(dòng)工具、移動(dòng)基站電源等市場(chǎng)。這些細(xì)分市場(chǎng)除了前兩者之外，其他基本上都是鋰離子電池替代鉛酸電池等其他二次電池的替代市場(chǎng)。而且這些下游應(yīng)用市場(chǎng)的產(chǎn)能基本上集中在中國，是最適合中國鋰離子電池技術(shù)水平也是最適合中國企業(yè)去開拓的市場(chǎng)。
目前中國的這些細(xì)分市場(chǎng)每一個(gè)的容量都很大，發(fā)展前景也都非常光明。以電動(dòng)自行車市場(chǎng)為例，真鋰研究預(yù)測(cè)2015年全球電動(dòng)自行車用鋰離子電池需求量就將超過1,352.66萬kWh，這已經(jīng)比2012年中國鋰離子電池企業(yè)(包括日資屬性的ATL在內(nèi))的全部銷量還要多(中國電池雜志-中國電池網(wǎng)戰(zhàn)略合作機(jī)構(gòu)——真鋰研究的統(tǒng)計(jì)顯示，2012年中國企業(yè)鋰離子電池銷量為895.02萬kWh，較2011年的665.89萬kWh增長了34.41%)。鑒于全球電動(dòng)自行車產(chǎn)能90%以上集中在中國，因此采購中國企業(yè)鋰離子電池產(chǎn)品的電動(dòng)自行車自然不會(huì)少。就是中國電動(dòng)自行車市場(chǎng)2015年的鋰離子電池需求量也將達(dá)到651.17萬kWh。
現(xiàn)在這些市場(chǎng)已經(jīng)被韓國企業(yè)盯上，所以三星SDI才會(huì)挑起價(jià)格戰(zhàn)。在對(duì)電池的需求已經(jīng)到了一個(gè)細(xì)分階段的情況下，中國企業(yè)首先需要全面、準(zhǔn)確評(píng)估自身實(shí)力，再確定好自己要主攻的細(xì)分市場(chǎng)，然后集中精力搞創(chuàng)新，這種創(chuàng)新更多體現(xiàn)在生產(chǎn)方式的創(chuàng)新、市場(chǎng)營銷的創(chuàng)新等方面。只有這樣中國企業(yè)才能應(yīng)對(duì)韓國企業(yè)的挑戰(zhàn)。
緊鑼密鼓籌備下一代二次鋰電池技術(shù)的開發(fā)
鋰離子電池技術(shù)發(fā)展也正在向能量密度超過250Wh/kg的下一代鋰離子電池前進(jìn)。而現(xiàn)有這一代鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈，基本上為中日韓三國壟斷，其他國家和地區(qū)根本沒有機(jī)會(huì)。鑒于交通工具電動(dòng)化不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，動(dòng)力電池技術(shù)的重要性已經(jīng)毋庸置疑。真鋰研究認(rèn)為，歐洲各國政府及其企業(yè)已基本達(dá)成一致意見：基本放棄現(xiàn)有這一代鋰離子電池技術(shù)，只是在通過與亞洲企業(yè)的合作取得一些電池制造經(jīng)驗(yàn)，把全部的放在了下一代二次鋰電池技術(shù)的開發(fā)上。
德國政府已經(jīng)明確表態(tài)側(cè)重開發(fā)鋰硫電池等下一代二次鋰電池技術(shù)，提出了2020年要達(dá)到500Wh/kg的鋰硫電池能量密度目標(biāo)。而德國企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)更是雄心勃勃，為此制定了1,000Wh/kg的目標(biāo)。雖然目標(biāo)定得比較高，但科研工作的成果一般是循序漸進(jìn)的，很難出現(xiàn)跳躍性的發(fā)展。因此，在產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)上，現(xiàn)階段歐洲出現(xiàn)了一些介于鋰離子電池和鋰硫電池之間的新形態(tài)電池技術(shù)，如法國BatScap開發(fā)的、自稱為鋰金屬聚合物電池(LMP鋰電池，實(shí)際上就是釩鋰電池)的產(chǎn)品、由德國DBMEnergy公司和LekkerEnergie公司聯(lián)合研制的蜂鳥阿爾法聚合物技術(shù)——KOLIBRI鋰電池技術(shù)等等。這些新形態(tài)電池技術(shù)雖然不一定能在市場(chǎng)上取得成功，但一定會(huì)促進(jìn)鋰硫電池和鋰空氣電池的研發(fā)進(jìn)程，是歐洲國家邁進(jìn)二次鋰電池產(chǎn)業(yè)的有效過渡。而且，在這個(gè)過程中，歐洲的二次鋰電池配套產(chǎn)業(yè)也會(huì)慢慢發(fā)展起來。[!--empirenews.page--]
奧巴馬上臺(tái)之初，雄心勃勃地要在鋰離子電池產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域打破中日韓三國壟斷的格局，以配合其電動(dòng)汽車發(fā)展戰(zhàn)略，但因?yàn)榕涮桩a(chǎn)業(yè)很不完整，跟不上步伐，擁有領(lǐng)先技術(shù)的美國并沒有將鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來。奧巴馬的第二任期開始之后，美國政府不得不謀求改變。a關(guān)信息顯示，美國的做法目前已基本確定，不再重點(diǎn)扶持現(xiàn)有這一代鋰離子電池技術(shù)，而是爭(zhēng)取在下一代鋰離子電池技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破，另外，重點(diǎn)開發(fā)鋰硫電池、鋰空氣電池等下一代二次鋰電池技術(shù)并在產(chǎn)業(yè)化方面取得領(lǐng)先。