直到2021年，歐洲出產(chǎn)的電動轎車的電池基本上都來自國外。歐洲不得不面對亞洲企業(yè)占有著全球電池商場主要比例的事實。跟著我國電池企業(yè)以搶先的形象呈現(xiàn)在全球用戶面前，歐洲加大力度扶持本鄉(xiāng)電池制作商，兩邊在電池商場中的協(xié)作與競賽深度交織。加強(qiáng)互利協(xié)作，或許是中歐一起應(yīng)對氣候變化和動力危機(jī)的正確路途。

歐洲此前為何拋棄本鄉(xiāng)出產(chǎn)電池之路?為何要重新布局相關(guān)工業(yè)鏈?完成這一愿景還有哪些困難?新式電池研制能否“彎道超車”……科技日報駐德國記者就此采訪了德國漢諾威大學(xué)固體物理研討所教授張琳、弗勞恩霍夫電池聯(lián)盟發(fā)言人凱·克里斯蒂安·穆勒(Kai-Christian Moeller)博士等電池專家。

時機(jī)難逢，我國電池融入歐洲商場

我國的電池和新動力轎車正連綿不斷進(jìn)入歐洲商場。前有漢諾威世界商用車展上我國電池出產(chǎn)商寧德年代與多家全球搶先的整車企業(yè)簽署協(xié)作協(xié)議，并榮獲“戴姆勒卡車供貨商獎”;后有德國轎車租借公司SIXT與我國電動車企業(yè)比亞迪簽訂了10萬輛新動力轎車的訂單，我國新動力工業(yè)整體開展勢頭良好。

依據(jù)商場研討機(jī)構(gòu)SNE Research的陳述，2022年上半年，全球動力電池裝機(jī)量為202GWh，較去年同期的115GWh大幅提升75.65%。商場比例占比TOP20的企業(yè)中，我國企業(yè)有15家，商場比例算計占比為61.88%。而同比增速超越100%的12家動力電池廠商中，11家是我國企業(yè)。

自2017年開端，寧德年代已連續(xù)5年連任全球動力電池銷量冠軍。2022年上半年，寧德年代的動力電池在全球占比高達(dá)34.16%。“咱們很自豪能夠與其他全球搶先企業(yè)一道，成為推動職業(yè)電動化的重要力氣。”寧德年代海外商用事業(yè)部履行總裁李小寧在漢諾威世界商用車展上如此表述。

不管是寧德年代CTP和MTV結(jié)構(gòu)立異電池，仍是比亞迪的全新刀片電池，我國的動力電池產(chǎn)品在安全功能、強(qiáng)度、續(xù)航才干、使用壽命、充放電功率、低溫功能等方面現(xiàn)已具有了歸納優(yōu)勢。

與此同時，歐洲的電動轎車銷量正在快速增長。依據(jù)歐洲轎車制作商協(xié)會(ACEA)的數(shù)據(jù)，2022上半年在歐盟銷售的新車中約十分之一是純電動車。歐洲方案到2035年逐漸篩選汽油和柴油動力轎車?，F(xiàn)在依然缺少本鄉(xiāng)電池企業(yè)的歐洲成為了我國動力電池最大的海外商場。

本錢太高，歐洲企業(yè)一度拋棄電芯出產(chǎn)

歐洲一直是電池研討的重要基地，但出于本錢的原因，近年來歐洲逐漸拋棄出產(chǎn)電池。

據(jù)戴姆勒公司的專家介紹，戴姆勒曾是電動轎車研討的先行者，早在2012年就在德國薩克森州出產(chǎn)鋰電池。但其產(chǎn)品與其他廠商的電池比較沒有太大優(yōu)勢，加之產(chǎn)能受限，本錢昂揚，在虧本中堅持了三年之后，戴姆勒于2015年12月關(guān)閉了這家鋰電池出產(chǎn)工廠。

其時，戴姆勒CEO蔡澈說：“戴姆勒曾是德國僅有自己出產(chǎn)電芯的公司，可咱們今天意識到，咱們完全能夠在全球收買它!”

轎車電子供貨商博世也是前期從事電動轎車電池業(yè)務(wù)的公司之一，而且具有許多相關(guān)專利。到2021年8月，博世公司在全球鋰電池職業(yè)專利申請方面排名第三，專利申請數(shù)量為2571項。

考慮到亞洲供貨商的先發(fā)技能優(yōu)勢，2018年博世公司評價后以為，需求出資200億歐元才干在2030年取得20%的商場比例，而且出資是否能、何時能得到報答仍是未知數(shù)。因而，在對商場、技能、本錢和出資慎重評價后，博世公司作出拋棄電芯出產(chǎn)的戰(zhàn)略決策。

承受科技日報記者采訪時，一位德國資深電池專家坦言：“現(xiàn)在來看真的很惋惜，博世公司在2018年作出了拋棄電芯出產(chǎn)的戰(zhàn)略決策。”

在美歐企業(yè)拋棄出產(chǎn)電池之后，電池出產(chǎn)職業(yè)逐漸會集到了亞洲地區(qū)。這是一個充沛商場競賽的職業(yè)，現(xiàn)在有中日韓等國的多家企業(yè)的產(chǎn)品可供收買。

復(fù)興爐灶，歐洲大力扶持本鄉(xiāng)電池工業(yè)開展

跟著全球新動力轎車的興起，越來越多的車企意識到，電動轎車中的電池不只僅是一個可替換的普通零部件。它是電動轎車的中心，也是最貴重的部件，正在成為像曾經(jīng)的發(fā)動機(jī)一樣影響銷售的要害因素。

歐盟開端意識到，在歐洲建立完好的本鄉(xiāng)電池價值鏈?zhǔn)乔鍧崉恿D(zhuǎn)型和工業(yè)競賽的燃眉之急。估計到2025年，歐洲電池職業(yè)的商場時機(jī)每年將到達(dá)約2500億歐元。

在歐盟的大力支持下，2017年，旨在促進(jìn)和開展本鄉(xiāng)電池電芯出產(chǎn)的歐盟電池聯(lián)盟(EBA)建立，14個歐盟成員國以及歐洲出資銀行，數(shù)百家公司和科研機(jī)構(gòu)參加其中。2022年4月，EBA提出新的行動方案，期望到2030年歐盟本鄉(xiāng)電池產(chǎn)品能滿意自己90%的商場需求。

歐盟先后經(jīng)過兩個“歐洲一起利益的重要項目(IPCEI)”，投入上百億歐元的資金扶持本鄉(xiāng)電池研制和出產(chǎn)。歐洲范圍內(nèi)本鄉(xiāng)電池企業(yè)如雨后春筍般呈現(xiàn)。

這些企業(yè)中，瑞典電池企業(yè)Northvolt、德國群眾轎車和法國轎車電池公司ACC的開展最引人矚目。Northvolt的首座鋰電池工廠于2022年1季度量產(chǎn)，完善后估計年產(chǎn)能為16GWh。Northvolt方案到2030年完成150GWh的產(chǎn)能。

群眾轎車于2022年7月在薩爾茨吉特開工建造首座40GWh的電池廠，方案2025年投入量產(chǎn)。到2030年，群眾將在歐洲建造6座大型電池工廠，年總產(chǎn)能將達(dá)240GWh。

ACC正在法國建造首座13GWh的電池工廠，未來將擴(kuò)展到40GWh。此外，ACC還方案在德國、意大利建造兩個產(chǎn)能為40GWh的工廠，到2030年ACC的電池產(chǎn)能算計將提升至120GWh。

與此同時，全球有40多家電池出產(chǎn)商宣布將在歐洲建立電池工廠。弗勞恩霍夫系統(tǒng)與立異研討所(ISI)發(fā)布陳述稱，依據(jù)活躍在歐洲的電池制作商的公告，2022年歐洲或許完成124GWh的電池出產(chǎn)才干，到2025年，這一數(shù)字估計將達(dá)500GWh，到2030年甚至或許到達(dá)1.5TWh。

應(yīng)戰(zhàn)重重，歐洲電池企業(yè)需跨越四大難關(guān)

出產(chǎn)動力電池，歐洲企業(yè)面對許多應(yīng)戰(zhàn)。

首先是跨越量產(chǎn)難關(guān)。

亞洲電池企業(yè)遍及是從消費電子用的鋰電池企業(yè)開展壯大而來的，經(jīng)過多年的堆集，其已逐漸解決量產(chǎn)中遇到的各種難題。而歐洲自建工業(yè)鏈現(xiàn)在尚處于初級階段，許多新建立的電池出產(chǎn)企業(yè)缺少相似的經(jīng)歷，在量產(chǎn)過程中需求克服更多的困難。

“出產(chǎn)經(jīng)歷關(guān)于鋰電池制作非常重要。鋰電池出產(chǎn)調(diào)試涉及至少4000個參數(shù)，即便同一批次的產(chǎn)品要完成電芯的均衡質(zhì)量操控都很不容易。而如出一轍的規(guī)范化工廠，換個地方新建，也需求很長時刻來進(jìn)行調(diào)試。真實的應(yīng)戰(zhàn)則是大規(guī)劃出產(chǎn)數(shù)百萬個質(zhì)量動搖最小的電池。歐洲在這方面還有很長一段路要走。”德國某企業(yè)的電池專家承受記者采訪時說。

其次是保證原資料供應(yīng)。

現(xiàn)在，我國在電芯出產(chǎn)的要害環(huán)節(jié)商場比例占比很高。這意味著歐洲電池廠商所需的許多資料得向我國收買。以歐洲現(xiàn)在僅有開端批量出產(chǎn)的本鄉(xiāng)動力電池出產(chǎn)商Northvolt為例，其電池的許多中心資料來自我國供貨商。

歐洲正在原資料方面加大與美加澳等國的協(xié)作。但問題是新建供應(yīng)鏈有必要支付巨大的時刻和資金本錢。例如，自采礦開端新建一個原資料基地，從開端可行性研討到投產(chǎn)至少需求10年，而且還需求盡力幾年才干到達(dá)規(guī)劃產(chǎn)能。

凱·克里斯蒂安·穆勒對記者說：“在建立GWh規(guī)劃的電池出產(chǎn)時，保證供應(yīng)鏈安全、安穩(wěn)始終是一項應(yīng)戰(zhàn)，這在任何地方和任何情況下都是如此，并非僅僅對歐洲公司而言。”他從事鋰電池研制作業(yè)近30年，其作業(yè)的弗勞恩霍夫電池聯(lián)盟包含24個研討機(jī)構(gòu)，研討范圍涵蓋電池資料、模塊規(guī)劃和出產(chǎn)技能等。

再次是鋰電設(shè)備配套才干。

鋰電池出產(chǎn)工藝相對復(fù)雜，大致分為極片制作、電芯組裝、電芯化成、檢測等階段，相關(guān)的制作設(shè)備訂單正在向各個細(xì)分領(lǐng)域的頭部企業(yè)靠攏，亞洲企業(yè)在這方面的優(yōu)勢顯著，有望成為歐洲新建電池工廠的中心設(shè)備供貨商。

以群眾公司的新電池廠為例。2022年1月，群眾和博世宣布聯(lián)合聲明，方案建立一家合資公司，為電池工廠供應(yīng)設(shè)備。但到了2022年6月，群眾公司仍是將薩爾茨吉特電池工廠40Gwh的出產(chǎn)設(shè)備訂單給了我國鋰電設(shè)備供貨商。

最終是參加全球商場競賽。

亞洲電池企業(yè)正在使用歐洲本鄉(xiāng)電池企業(yè)尚未形成規(guī)劃產(chǎn)能的時刻窗口搶占商場比例。估計到2025年，寧德年代的電池產(chǎn)能將到達(dá)670GWh，比亞迪或許到達(dá)600GWh，LG新動力則方案到達(dá)540GWh。從上游的鋰礦、鋰鹽，到電池的正負(fù)極資料、隔膜、制作設(shè)備等，搶先企業(yè)均有較為完善的布局，而且環(huán)繞新的電池結(jié)構(gòu)及資料體系，還在不斷進(jìn)行技能立異和產(chǎn)品迭代。

電池的出產(chǎn)是極端尋求規(guī)劃效應(yīng)的職業(yè)。歐洲本鄉(xiāng)電池企業(yè)能否在短時刻內(nèi)擴(kuò)大產(chǎn)能，下降本錢，是其參加商場競賽的要害。面對上游原資料價格上漲、競賽對手步步緊逼，以及整車廠對收買價格的嚴(yán)厲操控等一系列應(yīng)戰(zhàn)，如安在殘酷的商場競賽中生計開展或許才是歐洲新興電池企業(yè)面對的最大問題。

綠色壁壘，碳腳印門檻或是一把雙刃劍

2022年3月，歐洲議會經(jīng)過了《歐盟新電池法規(guī)》，以更嚴(yán)厲的要求驅(qū)動電池工業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型。從2024年7月1日開端，只有申報了碳腳印的電池才干投放到歐洲商場。2027年，歐洲將禁售超越最大碳腳印限值的電池。歐盟還強(qiáng)制要求進(jìn)行電池回收，重復(fù)使用鎳、鈷、鋰等金屬，減輕環(huán)保和原資料方面的壓力。

此外，歐盟還將強(qiáng)制對電池的整個供應(yīng)鏈進(jìn)行盡職查詢，包含從原資料提煉、電芯出產(chǎn)到電池使用過程中所涉及的社會和環(huán)境風(fēng)險。這一系列新的監(jiān)管方針，無疑將有利于本鄉(xiāng)電池企業(yè)在歐洲的布局，彌補(bǔ)其在產(chǎn)品本錢上的劣勢。

與此相呼應(yīng)的是，歐洲新建的電池企業(yè)高度重視電池從原料到產(chǎn)品的全生命周期的碳排放。歐洲運送與環(huán)境聯(lián)合會的數(shù)據(jù)顯示，電動車電池出產(chǎn)環(huán)節(jié)的碳排放范圍在61kg至106kg CO_2e/kWh，最高能夠占有電動轎車全生命周期排放的60%以上。

Northvolt公司著重，由于使用了100%的可再生動力，其出產(chǎn)的電池碳腳印(約33kg CO_2e/kWh)僅為同類職業(yè)參閱電池的三分之一，Northvolt到2030年期望到達(dá)10kg CO_2e/kWh的目標(biāo)。

不過，構(gòu)建歐洲電池工業(yè)的綠色壁壘有一個重要的前提，那就是歐洲的電池產(chǎn)能能夠滿意自己的需求。否則，這些措施會進(jìn)步包含歐洲電池廠商在內(nèi)的出產(chǎn)本錢，到時亞洲搶先企業(yè)的產(chǎn)品依然有競賽力。

寧德年代董事長曾毓群表明，基于動力電池碳腳印的構(gòu)成，經(jīng)過綠色電力、大規(guī)劃回收使用、技能工藝升級等措施，可完成絕大部分碳腳印的減少，再結(jié)合碳匯，能夠完成零碳電池。2022年1季度，寧德年代共回收了2.1萬噸廢舊電池，并使用這些廢舊電池出產(chǎn)了1.8萬噸前驅(qū)體。2022年3月，寧德年代宜賓工廠取得了世界認(rèn)證，成為全球首家電池零碳工廠。

轉(zhuǎn)換賽道，歐洲能否經(jīng)過固態(tài)電池贏得先機(jī)

固態(tài)電池是下一代動力電池研制的重要方向，被以為有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋰離子電池(LIB)。張琳要點研討新動力資料的規(guī)劃、優(yōu)化以及回收技能，曾獲2019年萊布尼茨獎提名。在承受科技日報記者采訪時，她著重：“關(guān)于全固態(tài)電池的工業(yè)化，不管我國仍是歐洲現(xiàn)在都處于初級階段。”

張琳介紹了歐洲在固態(tài)電池研討方面的長期堆集。例如，寶馬與美國SolidPower公司協(xié)作，研制硫化物固態(tài)電解質(zhì)技能，并方案于2025年前推出固態(tài)電池原型車，2030年前用于量產(chǎn)車。群眾則與美國QuantumScape公司協(xié)作，著重于氧化物固態(tài)電解質(zhì)的研討，方案2025年量產(chǎn)固態(tài)電池。

“歐洲的全固態(tài)鋰電池開展主要依賴于固體電解質(zhì)的開展?，F(xiàn)在最具潛力的電解質(zhì)有氧化物、硫化物和聚合物，而硼氫化物和鹵化物在最近五年也有突破性進(jìn)展，但上述各類電解質(zhì)的優(yōu)缺點都很顯著。現(xiàn)在只有部分硫化物電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率挨近或許超越有機(jī)液體電解液的水平。因界面等方面的問題，其電化學(xué)安穩(wěn)性尚不盡如人意。”張琳說。

她著重指出，現(xiàn)在沒有一種完美的電解質(zhì)能夠滿意使用要求，因而還需求改善各類電解質(zhì)以取得良好的歸納功能?；A(chǔ)研討和使用研討會迭代式向前開展。一些資料體系現(xiàn)已開端漸漸進(jìn)入使用領(lǐng)域。使用過程中取得的經(jīng)歷會促進(jìn)基礎(chǔ)研討的開展。此外，還需求繼續(xù)盡力探究發(fā)現(xiàn)新結(jié)構(gòu)的離子導(dǎo)體，使用高通量篩選核算結(jié)合實驗將有助于發(fā)現(xiàn)新的化合物。

此外，她還談到，就氧化物固態(tài)電池而言，其電解質(zhì)具有相對較高的離子電導(dǎo)率和較安穩(wěn)的化學(xué)特性，對制備環(huán)境要求不嚴(yán)苛，易于大規(guī)劃出產(chǎn)和使用。但與傳統(tǒng)鋰離子電池組比較，氧化物固態(tài)電池的本錢仍是偏高，功能也還需求一段時刻去改善。氧化物固態(tài)電池最有或許先使用于高端電動轎車，由于客戶為了取得更長的續(xù)航路程和更高的安全性，或許愿意為固態(tài)電池的溢價買單。

談到半固態(tài)電池，張琳說：“現(xiàn)在我國固態(tài)電池企業(yè)主要選擇基于固液混合電解質(zhì)的半固態(tài)電池的研制道路。雖然增加液態(tài)電解質(zhì)或許會在必定程度上下降熱安穩(wěn)性，但采用固液混合電解質(zhì)大規(guī)劃出產(chǎn)半固態(tài)電池的工藝，更能兼容現(xiàn)在液態(tài)鋰離子電池的制作技能和設(shè)備。歸納考慮資料和設(shè)備等因素，半固態(tài)電池在短期內(nèi)更具可行性，現(xiàn)已處于量產(chǎn)前夜。”

歐洲能否經(jīng)過研制其他新式電池，例如鋰空氣電池或鋰硫電池，完成彎道超車?凱·克里斯蒂安·穆勒對此并不達(dá)觀，他告知科技日報記者：“這些新電池系統(tǒng)仍在開發(fā)中，推向商場還面對許多問題。歐洲不或許依靠這些電池系統(tǒng)趕上亞洲電池廠商。”

優(yōu)勢互補(bǔ)，中歐電池工業(yè)期待互利協(xié)作

歐洲本鄉(xiāng)電池工業(yè)正處于快速開展進(jìn)程中。經(jīng)過方針引領(lǐng)，上下游企業(yè)協(xié)同，歐洲的電池產(chǎn)能將在2025年前后開端逐漸擴(kuò)大，并占有必定的全球商場比例。與此同時，歐洲企業(yè)還在不同的層面追求電池工業(yè)的深遠(yuǎn)布局。例如，經(jīng)過股權(quán)出資或合資方式與電池企業(yè)協(xié)作，向動力電池上游礦產(chǎn)資源浸透以保證安穩(wěn)產(chǎn)能供應(yīng)，加強(qiáng)關(guān)于工業(yè)鏈的操控等。

以德國巴斯夫公司為例，2021年8月，巴斯夫收買了我國鋰電資料龍頭企業(yè)杉杉動力51%的股權(quán)，活躍推進(jìn)與寧德年代和蜂巢動力等電池企業(yè)在電池資料與回收領(lǐng)域的協(xié)作;在日本和美國，巴斯夫與老牌正極資料供貨商戶田工業(yè)建立合資企業(yè);在歐洲，巴斯夫在德國和芬蘭建造正極活性資料和正極資料前驅(qū)體的出產(chǎn)基地。巴斯夫現(xiàn)已悄然成為全球最主要的鋰電池正極活性資料供貨商之一，不只搶占了強(qiáng)壯的商場優(yōu)勢，還成為首家在全球一切主要商場都具有正極資料產(chǎn)能的公司。

再來看戰(zhàn)略目標(biāo)是成為世界三大電池制作商之一的德國群眾。2020年5月，群眾出資約11億歐元收買我國電池廠商國軒高科26%的股份，成為國軒高科的榜首大股東。2022年上半年，國軒高科動力電池裝機(jī)量5.8GWh，全球排名第八。國軒高科正在為群眾開發(fā)榜首代規(guī)范電芯。在群眾自建的電池工廠，國軒高科將作為技能協(xié)作伙伴，在電池工廠的出產(chǎn)布局、設(shè)備部署及出產(chǎn)工藝流程方面與群眾協(xié)作，幫助其完成電芯工業(yè)化出產(chǎn)。

從這個角度看，中歐電池工業(yè)正在形成一種新的紐帶，資本、技能和商場相互交織、深度交融。一方面，從產(chǎn)能規(guī)劃、技能成熟度，以及供應(yīng)鏈把控才干等方面，我國企業(yè)有自己的優(yōu)勢;另一方面，歐洲也在不斷加強(qiáng)本身要害產(chǎn)品的供應(yīng)才干。中歐企業(yè)加強(qiáng)互利協(xié)作，有利于兩邊發(fā)揮各自優(yōu)勢，在全球新動力轎車商場上占有主動位置。展望未來，中歐攜手或許才是一起應(yīng)對氣候變化和動力危機(jī)的正確路途。