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電池江湖:日本還比我國先進多少?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年01月06日  

世界經濟進入到了(手提)電腦、(智能)手機時代后,一項特別普及的產品電池開始具有了戰略意義,城市生活幾乎一刻也離不開電池。


比如在北京或者上海乘坐地鐵時,看手機的人肯定比不看手機的人多,乘坐高鐵時,看電腦或者手機的人同樣占了絕大多數。假如這手機、電腦沒有了電池,我們的生活可能會出現停頓。


電池在今天還開始成為了戰略物資。比如2021年二月,美國總統拜登簽署了有關供應鏈的總統令。拜登的總統令要美國強化半導體、大容量電池、稀土等重要礦物及醫療用品四個方面的供應鏈。在半導體之外,電池是美國最為重視的產品。


日本旭化成公司員工吉野彰,早在1981年就開始研究鋰電池。2019年,因為在鋰電池研究上的巨大貢獻,他獲得了當年的諾貝爾化學獎。從日本方面的相關報道看,2018年全球三分之一的電池技術專利申請來自日本。其次是韓國,第三才是我國。


在美國將電池規定為重點強化內容后,擁有較多電池專利及生產訣竅的日本公司,今后將以何種形式和我國展開合作和競爭?


這取決于日本的電池技術能否保持其優勢地位。日本在鋰電池方面具有什么優勢,同時存在什么弱點,這些是最終決定日本公司是否肯和我國合作,或者決定日本公司是否會一直和我國等國公司一直競爭下去的關鍵。


電池和半導體相同緊俏


我國媒體特別關注美國在半導體方面打壓華為,通過半導體來實現其對華卡脖子的戰略。媒體焦點聚集在半導體方面后,相關的報道比較多,分析也相當具體。


實際上,看一下美國半導體工業協會在2020年九月發表的報告,感覺美國在半導體方面相當外強中干。


該報告數據顯示,全世界芯片制造75%的產量已轉移到東亞地區。美國在全球半導體制造市場的份額已從1990年的37%下降到如今的12%。


美國工業(包括汽車和工業)使用的半導體芯片有88%是在美國之外的地方生產。美國芯片公司越來越依賴國際合作伙伴來制造其設計的芯片,這反映了美國芯片制造能力在減弱。


美國的強勢在于半導體設計軟件和制造設備領域,分別掌握著85%和50%的較高份額,但12%的本土制造份額顯示了美國對半導體產業的絕對控制力在弱化。


進入2021年以后,半導體零部件的短缺,有自然災害(新冠病毒肆虐)的原因,也有人為的影響,如美國刻意切斷供應鏈,日本半導體廠發生火災等等因素。


半導體生產線投資時間長,產品本身進化快,對國際協作的要求高,不是哪個國家想建設就一定能成功建成,尤其想邁過水平分工的生產方式,重回垂直分工的業態特別不可取。


日本等國的公司在進入2000年以后,其在水平分工上的失敗讓半導體已經失去優勢地位。垂直分工方式最終不能挽回在半導體產業上的劣勢。


這里再贅言幾句。手機及等使用的半導體零部件和汽車、家電上使用的普通半導體并不相同。汽車用半導體零部件的突然短缺,是因為產業鏈、產業生態出了問題,我國公司首先應該抓住機遇,解決汽車零部件等半導體短缺問題,不能所有公司一股腦兒地直奔3納米或者1納米的半導體產品。


半導體不是本文論述的中心,我們下面將焦點集中在鋰電池上,談談它的短缺問題。


電池短缺的重要原因在于電動汽車的發展超乎預計,尤其歐洲在緊鑼密鼓地推進電動汽車的普及,但歐洲并沒有充足的電池制造廠,在電池技術方面也大大落后于其他發達國家。


歐盟多數國家決定在2030年普及電動汽車,那里幾乎沒有新能源車的概念。在普及電動汽車的總方針下,介乎汽油車和電動汽車之間的混合動力車,在歐洲并未普及。


從時間上看,2021年到2030年只有9年左右的時間,這個時候加設混合動力車生產線,顯然不能回收成本。所有汽車廠商開始向電動汽車轉移方向時,能否確保電池供應,就成了解決問題的關鍵。


從更大的方面看,歐洲提出了2050年碳中和的概念,希望在發展經濟的同時,減少環境負荷。光伏、風力等清潔能源要先用電池將電力儲存起來,之后再穩定地供應給電力使用方。在電動汽車之外,儲存電力也要大量的電池。


美國的情況和歐洲不太相同。美國一部分地區冬季氣溫在零下十幾度,不適合使用電動汽車。有豐富的石油、頁巖氣資源,今后在相當長的一段時間內,會繼續使用燃油車。這是TSLA轎車在美國不能像在我國這樣迅速獲得發展的一個原因,從松下電器在美國設立的電池廠看,長期不能走出經營虧損的原因也在這里。


由此觀之,世界上歐洲電池缺口最大,去歐洲投資電池廠該是一個不錯的選擇。日本作為保有相當多的電池技術的國家,媒體特別關注相關的投資動向。從日本媒體報道看,亞洲電池廠商已經在這幾年大舉進軍歐洲市場,眾多的電池廠開始在歐洲建設了起來。


表1:世界重要電池廠商在歐洲的設廠情況。出處:根據日本《周刊鉆石》(2021年四月三日)相關數據筆者制作。


是中韓等國在大規模去德國、匈牙利、波蘭等地建廠。這說明歐洲電池緊缺,而那里缺少電池的大量生產技術,在電池制造方面完全依靠亞洲公司。美國(TSLA)雖然也有意在歐洲建設超大電池廠,但TSLA并非電池專業廠商,能多大程度上完成這個工作,目前還是個謎。


這里值得注意的是,日本公司在世界上保有相當多的專利,有電池材料的關鍵技術,但人們既看不到日企在本國投資建廠,也和歐洲市場無緣。


那么,日企在電池戰略上到底處于何種狀態呢?


日企保有電池技術但缺少投資的積極性


日本是最早開發鋰電池的國家,但一直在產業化上動作遲緩,除了松下電器比較積極地進行了電池業務的投資外,其他廠商盡管保有了眾多的專利及制造訣竅,但并未集中進行相關的投資。


表2:2018年世界重要電池廠商及產量、占比。出處:根據媒體的報道筆者制作。


從上表可以看出,世界重要廠商集中在了中韓日三國,日本只有松下電器擠進了第二名,第四及第六名為韓國廠商,余下的均為我國公司。


2019年、2020年我國公司會有較大的變化,目前公布的相關數據不多,但有一個趨勢是,在電池的大量生產上,日本公司動作不多,并沒有太大的優勢。


從電池產業的總體情況看,電腦及手機的普及給電池投資帶來了巨大的機會。在電池產業開始初具規模后,電動汽車對鋰電池的需求,更加觸發了相關方面的投資。公司開始在2000年以后進入到了投資競賽中,而此時的日本剛剛進入泡沫經濟崩潰后的第二個十年,日本媒體稱之為失落的二十年,所有公司幾乎都停止了相關的投資。


松下電器在2011年、2012年兩年持續發生巨額虧損,每年的虧損均在7000億日元(約420億人民幣),公司存亡危在旦夕。此時松下電器也只能鋌而走險,放棄等離子電視等業務,將希望寄托在了電池業務上。因此,日本也只有松下在電池業務上形成了規模。


鋰電池重要由四個部分組成,首先是最重要的材料是正極材料,這部分能左右鋰電池的性能,占了電池成本的一半以上。其中鎳、鈷等屬于重要資源,在原材料的采購、回收重復利用等方面,日本具有較大的優勢。


筆者在2020年進博會上看到三菱綜合材料公司展出了其回收電池尤其是回收鎳、鈷等重要金屬的相關技術。作為有色金屬公司,三菱綜合材料在發力進行電池中的重要金屬的回收工作,這也應該成為我國有色金屬公司關注的一個方向。


負極材料在電池充電放電中發揮著重要用途。假如負極材料不能把正極材料發送出的電子接收好,電池質量就會出現問題。隔層能讓電子在正負極中穿梭,日企中旭化成等公司保有世界生產技術。


世界有相當多的公司在爭相申請電解液方面的專利。防止電解液的遺漏,防止電解液導致電池燃燒,是各公司研發重點。


表3:電池各個部分的重要廠商。出處:根據日本媒體的報道,筆者制表。


在電池產業已經充分具有市場前景時,日本公司本應發奮投資,但從表1的內容看,日企未在歐洲進行大規模投資,甚至在日本國內投資同樣不多。日企的一個重要特點是,比較忌諱和中韓公司進行投資競爭。


和日本經濟方面的專家,就日本公司為何在這二十多年時間里幾乎不進行大規模投資做過探討。


日本專家的解釋是,1993年前后,日本泡沫經濟破滅,之后日本公司的經營進入到了收縮階段。這些年日本本國市場開始逐步縮小,在國內投資變得愈發困難。日本有大量的高質量研發人才,工人技術水平較高。但能夠到日本投資的國家除了美國外,只有我國。美國不可能在產業方面去日本投資,而來自我國的投資日本卻并不歡迎。外國投資的道路在日本走不通以后,這個國家開始缺少投資,大量技術人才、研發人才出現了浪費情況,經濟愈發止步不前。


在電池方面,日本保有先進的技術,卻不能在產量上實現突破。日經中文網在三月十七日報道中引用了三菱綜合研究所2020年在日本經濟產業省研討會上公布的資料。


該報道說,2020年我國的蓄電池產量為148吉瓦時,歐洲為55吉瓦時,美國為49吉瓦時,日本僅8吉瓦時。雖然日本具有技術實力,但未轉化成產量。今后要把日本的技術實力轉化成產量,一個比較便捷的方法是通過技術投資的方式,讓日企和我國公司建立起合作機制。


但是,美國要以強化電池等產業鏈的方式打壓我國相關產業,日本的一些政治家開始積極配合美國推行打壓我國的政策,日本國內厭華情緒相當濃厚。在能夠和我國公司合作的時候,受輿論媒體及國家政策的影響,相關合作很難推行。


一位電池方面的日本專家,在回顧了這二三十年的中日電池研發及生產體制的建設后,對筆者說,我國在加大基礎科學的研發。以我國的研發速度,在今后三到五年時間內,日本到底還能有多少技術能夠拿出來和我國交易,我實在不敢想象。


日語有個諺語:極好的寶物爛在了自己手中。在能夠和我國合作的時候,受政治及輿論的影響拒絕合作。日本可能最不要重視的就是時間成本了。數年時間過去后,我國公司的追趕,讓日本很有可能不再能維持其在電池方面的優勢地位。


甘利明等日本政治家在極力推進對華技術封鎖,要求斷絕和我國公司在技術上的交往。長期以往,日本公司也將更加固步自封,浪費其技術資源。


技術具有自己的生命周期,其進步讓舊體制下研發的專利、生產訣竅迅速陳腐化,不能及時用好手中的現有技術,很有可能讓寶物爛在公司的資料庫中,尤其日本公司在投資上十分謹慎的時候,這種可能性愈發大了起來。作者:日本(公司)研究院執行院長。

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