但通過這種方式降價不僅能生產價格更便宜、質量更好的電池,還會導致嚴重的產能過剩。Cairn ERA去年估計,鋰電池產能較需求高出三分之一。該機構和BNEF都表示,每生產一塊汽車電池,電池廠商要么虧損,要么只能賺取微利。
盡管供過于求,但他們都計劃繼續擴張,一定程度上是為了進一步壓低成本。杰夫解釋稱,這種思維屬于“傳統的亞洲巨頭模式”:通過犧牲利潤率來換取市場份額。
由于電動汽車短期內前景明朗,這似乎是一項不錯的戰略。但現在來看,這似乎令人有些緊張不安。盡管杰夫認為,電動汽車和儲電設施的需求增長可以支撐這種高速擴張,但他現在也認為,“這像是一場沒有黃金的淘金熱。”
但其中的確包含其他一些有價值的金屬。要生產更多電池,就需要更多的鋰,以及其他多種金屬,包括用于制造陰極的鈷。這些金屬大約占到電芯成本的60%。對于電池廠商來說,確保這些材料的持續供應與掌握電化學技術一樣重要。
自從2015年以來,咨詢公司Benchmark Mineral Intelligence的西蒙·莫爾斯(Simon Moores)表示,鋰價格已經上漲3倍,鈷價格也上漲一倍,陰極使用的含鎳化學品價格同樣也在上漲。
莫爾斯表示,尋找新的鋰供應源并不困難,全世界的鋰儲量至少為2.1億噸,而當前的年產量僅為18萬噸。新的鋰礦正在逐漸開采。全球最大鋰生產商智利SQM今年7月宣布將在西澳大利亞投資1.1億美元,組建一家鋰合資公司。
鈷的情況更加棘手。不僅供應匱乏,而且有很多都來自剛果民主共和國。這一地區既存在道德問題(需要依靠童工生產),還面臨商業問題(沒人愿意依靠軍閥獲取重要資源)。LG化學曾經表示,該公司正嘗試減少電芯中的鈷元素使用量,同時繼續提升性能。今后,從廢舊電池中回收這種金屬將提升整個行業的可持續發展程度。
廠商之所以在原材料價格上漲的情況下依然滿懷信心地擴大產能,原因之一在于鋰電池目前幾乎沒有對手。經常有其他電池技術號稱從原理上擁有更大的優勢——但卻沒有一種技術能像鋰電池這樣,通過幾十年的發展,從單純的創意變成一項主導型技術。整個過程催生了大量配套技術,包括精細制造、電解質選擇甚至更加復雜的金屬陰極納米技術。
美國陰極材料供應商CAMX Power負責人凱南·薩辛(Kenan Sahin)表示,鋰電池的成本和重量、反復充放電的循環次數、耐用性和安全性都是通過無數的調整得以實現的,并非一朝一夕可以做到。
他將電池化學比作制藥行業的藥物發現過程。“真的很難。無論你想成規模地做成什么事情,都必須接受相應的副作用。”他說。這是潛在的篡權者難以模仿的。在可預見的未來,不斷進步的鋰電池技術——可能使用新的固態電極——都將繼續領先,并因為它所支持的應用模式繼續增多而不斷獲益。
直到現在,最主流的還是圓柱形的18650電芯。它長約65毫米,直徑18毫米,能量密度大約為每千克250Wh。(作為對比,汽油的能量密度大約高出50倍,但電芯可以存儲成百上千倍的能量。)
特斯拉和松下目前正在開發2170電芯,比18650略長、略寬。馬斯克表示,這將成為市場上密度最高的電池。該公司表示,7月末交付的Model 3的駕駛成本與之前任何一種車型相比都下降一半。在這款車的發布會上,馬斯克關于明年實現50萬輛產能的聲明令人頗感敬畏。“歡迎來到生產地獄。”他對組裝線工人說。
特斯拉8月7日宣布發行價值15億美元的債券,以支持該公司的擴張計劃,給股票市場帶來了急需的喘息機會——該公司經常通過股市融資,其股價也在過去一年上漲三分之二。
該公司曾經表示,他們已經收到45.5萬輛Model 3預售訂單,這可以在年底前產生足夠的現金流,從而鞏固其財務狀況。如果一切照計劃進行,馬斯克希望超級工廠成為全世界最大的建筑,每年產能達到100GWh。該公司還有可能在其他地方建設超級工廠,下一個可能就會落戶中國。
所有的舉措都認為電動汽車必將繁榮發展。這類產品無疑在變得更好、更便宜。但還有一些因素對它的實用性形成制約,最顯著的便是充電。在英國,43%的車主沒有路邊停車位,因此也就不能在家里給汽車充電。而使用11kW的充電器對90kWh的電池充電6個小時,便有可能燒斷保險絲。
快速充電站是一種解決方案,這是一種類似于加油站的地方。有的汽車公司已經開始通過建設這樣的設施來緩解電動車主特有的“里程焦慮”。但這種設施的擴張速度能否對整個行業的野心形成支持,目前還有待觀察。
正是由于電動汽車使用量的增長速度存在不確定性,才讓儲電設施成為了電池制造商的一個有吸引力的選擇。圣迭戈煤氣和電力公司(SDGE)最近在圣迭戈市郊的一個車位上建造的這樣一個設施并不像新車發布那樣光鮮亮麗。那其實是一個偽裝成拖車公園的汽車電池,內有38.4萬個電芯。這大概是有史以來最遲鈍的變形金剛了。
但SDGE COO卡洛琳·維恩(Caroline Winn)表示,平凡正是它的魅力所在。這個設施的目的是在用電高峰提供電力。模塊化的建筑使得這個120MWh的設施——規模略小于特斯拉承諾在南澳大利亞建設的設施——從開工建設到投入使用只用了短短8個月。它的噪音很小,幾乎聽不到。
如果通過燃氣渦輪來做同樣的工作,成本雖然可以降低,但卻需要耗費數年時間,而且根本不可能獲得當地居民的同意。維恩還表示,這個電池設施“比燃氣渦輪漂亮多了”。
終極能量源
對特斯拉和其他電池制造商來說,電網儲存項目是電力市場最有吸引力的一部分,可以充分利用原本可能過剩的產能。此外,自用儲電系統也可以提升電池的需求。特斯拉就通過Powerwall家用電池進軍了這一市場,希望對該公司的太陽能電池板形成補充。

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