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鋰離子電池成本控制的現(xiàn)實意義

   2017-06-26 高工鋰電技術(shù)與應(yīng)用4260
核心提示:對人命關(guān)天的純電動汽車而言,純電動汽車電池成本下降過程中的電芯品質(zhì)和安全問題如何保證?在這個成本為王的時代,電池召回和維護(hù)的成本如何計算?召回的有問題的電芯和電池包該如何處理?這些都是急需國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)界認(rèn)真思考的難題。
二十世紀(jì)晚期國際政治領(lǐng)域最大的巨變莫過于柏林墻的倒塌導(dǎo)致美蘇冷戰(zhàn)的結(jié)束,如果說冷戰(zhàn)結(jié)束蘇聯(lián)解體僅僅只是影響到了國際政治和軍事關(guān)系的話,那就是大錯特錯了。事實上,在過去的二十多年的時間里它已經(jīng)深刻地影響了西方發(fā)達(dá)國家乃至全球的普通老百姓尤其是中產(chǎn)階級的生活狀態(tài)和方式。
 
福利社會這個詞原本是蘇聯(lián)發(fā)明并提倡的,當(dāng)年以美國為首西方世界為了遏制共產(chǎn)主義并緩和西方國家社會內(nèi)部的矛盾,在二戰(zhàn)結(jié)束以后向民眾大規(guī)模提供各種社會福利,從而形成當(dāng)今歐美高福利的社會基礎(chǔ)。
 
冷戰(zhàn)結(jié)束導(dǎo)致共產(chǎn)主義在全球處于低潮,既然沒有了東西方(資本主義和社會主義)矛盾,歐美西方國家充滿了所謂的制度信心,最直接后果就是資本力量空前強(qiáng)大從而在社會財富分配體系中的權(quán)重達(dá)到了一個前所未有的高度。
 
沒有蘇聯(lián)這個相對的意識形態(tài)對標(biāo)的存在,歐美資本集團(tuán)干嘛要高薪養(yǎng)著“櫥窗里的假人”(中產(chǎn)階級)?因為全球化流動的資本+全球化的廉價勞動力+高科技進(jìn)步,資本家可以配置全球的優(yōu)勢資源來獲取高額財富,這就使得歐美發(fā)達(dá)國家中產(chǎn)階級的整體經(jīng)濟(jì)地位相對下降了。因此一遇到經(jīng)濟(jì)危機(jī),老百姓的社會福利就是第一個被砍的目標(biāo)。
 
2008年在美國爆發(fā)的金融危機(jī)進(jìn)一步蔓延到歐洲乃至全球,至今依然沒有結(jié)束的跡象。這次危機(jī)與以往經(jīng)濟(jì)危機(jī)一個最顯著不同就是,掌握大部分社會財富的資本利益集團(tuán)再也不愿意割肉來喂養(yǎng)底層民眾,反應(yīng)在宏觀層次就是福利社會的崩潰,以及歐美“中產(chǎn)階級日益(相對)貧困化”
 
近幾年,“中產(chǎn)階級日益貧困化”問題在美國受到廣泛關(guān)注?!洞笸返淖髡呙绹鴨讨蚊飞髮W(xué)經(jīng)濟(jì)系教授泰勒˙考恩的數(shù)據(jù)表明,上世紀(jì)五十年代到七十年代美國人均工資翻了一番,而從1999年至2015年的16年時間里美國家庭的平均收入僅僅增加了7%,如果扣除這期間美元數(shù)次較大幅度貶值,美國家庭的尤其是中產(chǎn)階級家庭的平均收入實際上是負(fù)增長。美國中產(chǎn)階級日益(相對)貧困化問題,筆者相信在美國硅谷或者東海岸工作過十年以上的華人中產(chǎn)工薪階層都有深刻體會。
 
西方思想界普遍認(rèn)為,美國和歐洲的中產(chǎn)階級從上世紀(jì)九十年代開始的衰落軌跡,正是源于蘇聯(lián)的崩潰。所以,歐美中產(chǎn)階級相對貧困化問題的實質(zhì)在于,冷戰(zhàn)結(jié)束以后,勞動(腦力和體力勞動)在西方國家社會財富再分配中的比例下降了,資本力量從全球化獲得了更多的利潤,從而導(dǎo)致貧富差距相對于冷戰(zhàn)前擴(kuò)大了,而最直接和最大的受害者當(dāng)然是腦力勞動者(中產(chǎn)階級,體力勞動者已無進(jìn)一步壓榨的空間)。
 
所以英國公投脫離歐盟絕非老百姓一時頭腦發(fā)熱,而特朗普能夠成功當(dāng)選為美國總統(tǒng),正是因為美國白人中下層對當(dāng)前現(xiàn)狀的抗議和反擊。
 
為了順應(yīng)這個“隱形”的全球性社會巨變,西方國家的很多商業(yè)經(jīng)營模式在過去二三十年中已經(jīng)悄然改變。讀者有興趣的話,可以調(diào)研一下那些與消費(fèi)者最直接相關(guān)的國際商業(yè)巨頭,比如麥當(dāng)勞、宜家、家樂福、沃爾瑪?shù)鹊?,它們成功的秘訣是什么?很簡單,它們的成功最大的秘訣就是廉價(外加標(biāo)準(zhǔn)化)!
 
就連一直是高大上的民航業(yè),過去數(shù)年廉價航空在歐美和亞洲高速增長,歐美的廉航市場占有率在2014已經(jīng)超過了30%,分析家普遍預(yù)計到2020年廉航在歐美市場將達(dá)到50%的市場份額。這是為什么呢?讀者朋友們需要好好思考下這背后的深層次原因。
 
其實,如果看看日本汽車在上世紀(jì)八十年代是靠什么法寶打入北美市場的,就很清楚答案了?,F(xiàn)在韓國汽車走向世界,仍然還是走日本的老路子,那就是廉價(高性價比)!
 
讀者可能要問,中產(chǎn)階級日益貧困化跟中國鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式有什么關(guān)系呢?筆者的回答是:關(guān)系太大了。
 
電動汽車的大規(guī)模普及,就必須順應(yīng)國際民生形勢走廉價化的道路,才有可能被廣大中產(chǎn)階級消費(fèi)者所接受,比如Tesla在ModelS上獲得一定成功之后,必然會將發(fā)展重點轉(zhuǎn)移到Model3這種平民版的廉價電動汽車上(價格目前仍然不親民),因為Musk清楚地知道僅僅靠ModelS這種“高大上”的車型是不足以維持Tesla長期可持續(xù)發(fā)展的,普通消費(fèi)者可以接受的廉價版電動汽車才是Tesla發(fā)展壯大的關(guān)鍵所在。
 
當(dāng)然這里的廉價是說在兼顧品質(zhì)的前提下大幅降低生產(chǎn)成本,而不是目前國內(nèi)目前這種靠低價生存而忽視產(chǎn)品質(zhì)量的做法。電動汽車的成本將來能否較大幅度地下降到普通消費(fèi)者可以接受的程度,在很大程度上取決于動力電池系統(tǒng)的價格下探空間。
 
鋰離子電池另外一個巨大的應(yīng)用領(lǐng)域是儲能市場,儲能電池的成本考核指標(biāo)甚至比電動汽車用動力電池更加苛刻,這也正是為什么我國儲能鋰離子電池“藍(lán)海論”已經(jīng)炒作了好幾年,目前還是“只聽樓梯響,不見人下來”的根本原因。
 
筆者個人認(rèn)為,放眼全世界目前恐怕只有也僅有中國人才能將一個制造產(chǎn)業(yè)做到白菜價,但前提條件是我們能否在提升電池品質(zhì)和性能的前提下,在性價比上獲得針對韓國的優(yōu)勢。從這個角度而言,筆者堅信未來全球鋰電產(chǎn)業(yè)的重頭和希望必將非中國莫屬,這絕不是由于滿腔的愛國熱忱,而是基于經(jīng)濟(jì)全球化背景下國際鋰電行業(yè)發(fā)展客觀規(guī)律的研判。
 
鋰離子電池成本控制的現(xiàn)實意義
 
筆者前面分析了當(dāng)前歐美國家中產(chǎn)階級相對貧困化的內(nèi)在原因,具體到鋰電產(chǎn)業(yè),那就是enduser和OEM對鋰電的成本控制提出了越來越苛刻的要求。消費(fèi)電子市場已經(jīng)趨向飽和,鋰電發(fā)展今后的發(fā)展方向主要在動力電池和儲能電池這兩大領(lǐng)域。
 
即便是對電池成本不那么敏感的消費(fèi)電子領(lǐng)域,國際大廠對于電池成本的控制早已不再象以前那么瀟灑,SamsungGalaxyNote7去年大規(guī)模爆炸事故,背后的那雙電芯成本控制黑手已經(jīng)若隱若現(xiàn)。對于動力電池和儲能電池這樣超大規(guī)模使用的民用產(chǎn)品,成本就成了非常敏感的關(guān)鍵性因素。
 
打個比方,一款三萬美元級別的家庭純電動轎車,如果里面的動力電池系統(tǒng)就占了幾乎一半的整車成本,那是一個什么概念?筆者個人認(rèn)為,將來鋰離產(chǎn)業(yè)發(fā)展大家比拼的必然是產(chǎn)品的質(zhì)量和成本控制能力,也就是電池的性價比,誰能夠在性價比上面取得優(yōu)勢,誰就是未來的贏家。
 
在過去數(shù)年的時間里,動力電池的成本是一直在下降的。當(dāng)前的動力電池系統(tǒng)(電芯+Pack+BMS)以TelsaModelS為例,成本大約在400$/KWh左右。Model3如果能夠用上Gigafactory自產(chǎn)的低成本18650或者21700電池,那么其動力電池系統(tǒng)(電芯+Pack+BMS)的整體成本可以控制在300$/KWh以下的水平。
 
一般認(rèn)為,動力電池系統(tǒng)成本只有低于200$/KWh時,電動汽車的價格才更有競爭力。如果電池系統(tǒng)成本再進(jìn)一步跌破到150$/KWh(接近內(nèi)燃機(jī)100$/KWh成本水平),那么即使不用任何國家補(bǔ)貼,電動車的全壽命成本將與燃油車持平,電動汽車市場就會大規(guī)模啟動。可見,動力電池的成本控制直接關(guān)乎到全球電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。
 
動力電池單體電芯的成本結(jié)構(gòu)中,約有60%的成本涉及到電極材料。電池制造商的材料成本主要是采購原材料,在很大程度上受到規(guī)模化和材料性能特征的影響。筆者個人認(rèn)為,降低動力電池成本必須在電極材料和電池生產(chǎn)兩方面下功夫:
 
1、未來動力電池的生產(chǎn)必然是自動化、規(guī)?;蜆?biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化是自動化的前提,規(guī)?;亲詣踊谋厝灰?。動力電池要想最大限度降低生產(chǎn)成本,就必然要統(tǒng)一電芯的尺寸和規(guī)格,這必將涉及到電極材料-電芯-整車-全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)和規(guī)范,其難度可想而知。
 
筆者很難想象,如果不依靠國家意志和行政手段而僅僅依靠市場和商業(yè)運(yùn)作,達(dá)成目標(biāo)的可能性有多大?這方面中國的政治體制具有天然優(yōu)勢。
 
2、電池的主要成本來自電極材料,要想獲得競爭力,國際電池大廠不僅僅是依靠議價能力(簡單點說就是店大欺客)來掌控原材料供應(yīng)商,更重要的是依靠電池廠家自身對材料性能和生產(chǎn)技術(shù)的把握而參與到材料廠的生產(chǎn)/運(yùn)營當(dāng)中。
 
從知識產(chǎn)權(quán)和生產(chǎn)品管兩方面協(xié)助材料廠家降低生產(chǎn)成本。國際上四大電芯廠家(SONY,Panasonic,SamsungSDI和LG)自身就擁有很多電極材料方面的專利和技術(shù),并且在正極材料方面都有相當(dāng)比例的in-house產(chǎn)能,因而能夠指導(dǎo)材料廠家根據(jù)它們的需求進(jìn)行針對性生產(chǎn),這也是這四家大廠相對于全球其它電芯廠家技術(shù)大幅領(lǐng)先的一個重要體現(xiàn)。
 
當(dāng)前,韓國鋰電企業(yè)無疑在提升品質(zhì)和降低成本這兩方面取得了較好的平衡,也就是在性價比上獲得針對日本的優(yōu)勢,這也正是韓國鋰電產(chǎn)業(yè)在過去數(shù)年迅速崛起的根本原因。具體我們可以以LG為例來進(jìn)行分析,單就產(chǎn)能而言LG目前僅次于日本松下屈居第二位,但是LG在全球20大汽車品牌中與其中13家展開合作,遠(yuǎn)超全球任何一家鋰電企業(yè)。
 
LG化學(xué)成功的秘密是什么?LG化學(xué)動力電池事業(yè)部首席執(zhí)行官PrabhakarPatil在2015年接受媒體采訪時的談話,或許給出了一些信息。Patil指出:“LG化學(xué)是唯一以化學(xué)品和材料為基礎(chǔ)的電池公司,經(jīng)過數(shù)十年的深入研究、建立配料和發(fā)展化學(xué)品的經(jīng)驗,讓每一個電池單元更穩(wěn)定,利用核心專業(yè)知識讓電池技術(shù)漸進(jìn)發(fā)展。
 
電池的關(guān)鍵因素是材料,電池企業(yè)獲得競爭力不僅是規(guī)?;徒档筒牧铣杀镜膯栴},還包括對材料特性的改善,LG化學(xué)能夠做到同時兼顧,因此形成了規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。LG化學(xué)正在將大部分精力聚焦于推動成本降低”。Patil認(rèn)為LG在減少材料成本方面還可以做的更多,并通過更好的設(shè)計、定制、調(diào)整屬性等等,在降低成本的同時生產(chǎn)同樣優(yōu)秀性能的電池。
 
2016年下半年,日產(chǎn)Nissan表示欲出售其持有的AESC電池公司全部(51%)股份。對于出售AESC的原因,日產(chǎn)CEO卡洛斯˙戈恩在2016年圣誕節(jié)前夕對外進(jìn)行了解釋:“如果我們可以從外部供應(yīng)商那里買到更便宜更好的電池,那么我們?yōu)槭裁催€要自己生產(chǎn)電池呢?
 
自己生產(chǎn)電池簡直就是個愚蠢的方法,現(xiàn)在市場上已經(jīng)有了很多大型電池制造商了,跟2008年那個時期相比,現(xiàn)在汽車廠商是否自己生產(chǎn)電池已經(jīng)不具有決定性作用了”。日產(chǎn)Nissan的這個舉措,就是對當(dāng)前動力電池成本控制理念的直接詮釋。
 
當(dāng)一個產(chǎn)業(yè)將成本控制而不是技術(shù)進(jìn)步放在第一位的時候,這說明這個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)渡過了成長期而進(jìn)入了成熟期這個階段。在這個階段技術(shù)將日益發(fā)展成熟,資本、市場和規(guī)模將直接決定企業(yè)的發(fā)展命運(yùn)。說的直白點,誰將這個產(chǎn)業(yè)“白菜化”,誰就能夠堅持到最后成為贏家。
 
成本控制的邊際效應(yīng)
 
筆者前面已經(jīng)論述過,動力電池成本大幅下降是電動汽車大規(guī)模普及的最核心因素之一。那么這里面就涉及到一個很關(guān)鍵的問題:鋰離子動力電池電芯成本跟品質(zhì)控制的邊界在哪里?這個問題之所以非常重要,是因為動力電池最核心的技術(shù)指標(biāo)就是安全性,電芯成本的降低絕不能以犧牲安全性為代價。
 
2016年九月份業(yè)界鬧騰得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的SamsungGalaxyNote7大范圍電池起火爆炸事件,再次將鋰離子電池的安全性問題推到了風(fēng)口浪尖。關(guān)于Note7發(fā)生起火爆炸的具體原因,Samsung一直沒有給出很明確的說法。
 
三星這種大型跨國企業(yè),經(jīng)受無數(shù)國家各種機(jī)構(gòu)和自己的質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn),GalaxyNote7居然在發(fā)售之初就出現(xiàn)如此高頻率并且后果嚴(yán)重的質(zhì)量事故,筆者個人認(rèn)為技術(shù)之外的主要原因是電池成本砍得太過火,導(dǎo)致質(zhì)檢等部門被迫為利潤妥協(xié)而放寬了質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。
 
我們不必對Samsung幸災(zāi)樂禍,在消費(fèi)電子領(lǐng)域鋰離子電池已經(jīng)成為價格為王的部件,由于競爭對手眾多而處于惡性競爭,廠家的盈利狀況大多不好。巨大的出貨量已經(jīng)保證規(guī)模效應(yīng)的情況下,鋰電池的成本壓力就已經(jīng)逼得象SamsungSDI這樣的巨無霸企業(yè)都開始犯錯誤了。
 
那么,對人命關(guān)天的純電動汽車而言,純電動汽車電池成本下降過程中的電芯品質(zhì)和安全問題如何保證?在這個成本為王的時代,電池召回和維護(hù)的成本如何計算?召回的有問題的電芯和電池包該如何處理?這些都是急需國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)界認(rèn)真思考的難題。
 
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