镍镉电池内部 7000字深度 | 中日锂电战争的那些往事

日期: 2024-05-26 03:05:39|浏览: 83|编号: 69481

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镍镉电池内部 7000字深度 | 中日锂电战争的那些往事

不知道去过日本的朋友有没有观察到一个现象:

除了极少数的特斯拉,路上很难见到电动汽车。

要知道,作为世界上最早发明商业化锂电池技术并且占领市场数十年的国家,日本在国际上都拥有极高的话语权,无论小到移动设备的电池,大到新能源汽车的动力电池。

同时日本是最早提出量产新能源汽车的国家之一,早在1977年就率先提出10年内量产20万辆电动汽车的计划。

但从目前来看,按照2021年动力电池装机量最新排名,前十中除了6家中国企业外,仅有一家日系企业,松下位列第三,市占率不及宁德时代的一半,其余均为以LG为首的韩系电池企业。

那么日本在几十年来引以为傲的电池领域,究竟为何败给了比其晚起步20年的中国呢?

锂电池的由来

二战结束五年后,西方国家重点发展国内科技与工业,石油被称为“工业之血”,可谓掌控着工业发展的命脉。

以美国为首的西方工业强国为占据更多的石油资源,在二战后通过“局部战争”、“美元结算”等各种手段刻意压低石油价格。

1950年前后,一桶石油仅约1.8美元,引起阿拉伯产油国的极大不满。1973年10月,由于阿以冲突加剧,爆发第四次中东战争。石油输出国组织借此机会,利用“石油武器”打击以色列及支持以色列的国家,宣布石油禁运,暂停出口。

石油减产期间,全球石油供应紧张,油价快速上涨,由1973年的每桶不足3美元,飙升至13美元以上。

油价飙升还加大了西方主要国家的国际收支逆差,直接导致1973年至1975年爆发世界性经济危机。

此时,作为工业和技术强国的日本自然也逃脱不了石油危机的威胁。

由于当时日本90%的石油依赖进口,石油危机和经济危机的双重压力,导致1973年日本国内工业生产指数下跌20.6%,短短几个月后,日本近1.1万家相关企业破产,工矿业几乎陷入停滞。

对于日本来说,当前最紧迫需要解决的问题是如何摆脱对石油的依赖,或者大幅度减少石油消耗。

因此日本政府把注意力转向了汽车。

如果汽车能减少油耗,或者改用电力驱动,每年省下的石油不就可以支持其他工业的需要了吗?

日本政府开始呼吁汽车厂商在提高汽车整体燃油经济性的同时,大力发展电动汽车相关技术,这也是为什么大家对日本汽车的第一反应就是省油,也为日本电池的发展奠定了基础。

1977年,日本政府提出10年内量产20万辆电动汽车的计划。

想法是先进的,但现实却很残酷。作为电动汽车的“三电”系统,以日本当时的技术水平,生产出满足正常需求的汽车电机和电控并不困难,但作为能源的“电池”却成为了整个计划的“致命弱点”。

目前,市场上只有两种相对成熟的电池,但它们的缺点却非常明显。

可见,以上两类电池均不能成为纯电动汽车的理想能源。

虽然也曾有人提出使用锂电池替代,但由于锂电池技术的不成熟,最终被搁置。

虽然锂电池首次崛起的尝试以失败告终,但是由于看到了锂电池在能量密度最大、体积最小、寿命最长、单位体积重量最轻等方面的优势,不少日本科技公司开始对锂电池进行深入研究。

日本电池的崛起

日本首次电动汽车计划虽然以失败告终,但锂电池的发展却开辟了另一条道路。

自1973年摩托罗拉成功研发出全球第一台“Dyna Tac”(老大哥)以来,便携式移动设备逐渐走入我们的生活。但由于当时电池技术并不成熟,为了保证老大哥30分钟的通话时间,电池被设计得非常大。

这也导致一个问题:手机太厚、太重,不方便随身携带。

此时,发现这一商机的日本科技领先者索尼公司,着力研发第一代商用锂电池。

1990年,日本科学家吉野彰在实验室中对锂电池技术的研究取得了重大突破,同年索尼公司推出了世界上第一块可量产的商用锂电池。

规格统一后,便被命名为18650电池(直径18mm,长度65mm,尺寸介于家用5号电池与2号电池之间)。

18650这个名字是不是很耳熟?目前大部分新能源汽车电池都是由多节18650电池组成,代表车型就是“特斯拉”。

18650锂电池的诞生推动了随身听、笔记本电脑、手机、相机等便携式移动设备向着小型化、时尚化、多功能化的快速发展。

有了锂电池这颗摇钱树,索尼一路高歌猛进,1999年不仅连续7年荣膺美国最佳品牌称号,同年市值更是飙升至1200亿美元。松下、日立、三洋、东芝、TDK、NEC等电子科技巨头也纷纷投身锂电池市场,希望分得一杯羹。

仅2000年一年,日本的锂电池总销量就占据了全球93%的市场份额,占据绝对优势,而彼时,隔海相望的韩国LG、三星根本就没有机会。

得益于锂电池的成功,2000年前后,索尼、东芝、松下等日本品牌的消费电子产品可谓风靡全球。

80、90年代长大的朋友应该很清楚,走在街上看到有人戴着耳机听音乐的时候,毫不夸张地说,这个人一定是整条街上最帅最有钱的帅哥。

然而,占尽优势、独霸消费电子市场和锂电池市场十余年的日本,却在20年后被中国踢下神坛。

中国“电池”的崛起

中国电池的崛起离不开两家企业、两位行业领袖:

我们将按照成立时间的顺序来介绍这两家公司。

比亚迪打造您的:

1987年,售价两万多元的摩托罗拉手机,仅一块电池就要卖几千元,市场一直被日本企业垄断。

但有一点值得注意,虽然手机里的一块电池能卖到几千元,但采用的是镍镉电池,技术和成本都比锂电池更简单、更便宜。上文我们说过,在看到索尼在商用锂电池上取得成功后,其他日本企业也在锂电池上押下重注。也正是因为这个原因,日本企业越来越不愿意在“落后”的镍镉电池上花更多的心思,连续几年没有技术迭代。这就给了王传福和比亚迪机会。

1995年,正在北京有色金属研究院任职的王传福毅然辞去当时被普遍认为的“铁饭碗”,向堂兄借了250万元人民币,在深圳创办了比亚迪。

凭借大学期间学习的电池相关专业知识以及在有色金属研究院积累的经验,王传福从镍镉电池起步,一步步发展起来。

对于比亚迪来说,真正的转折点出现在成立两年之后。

1997年下半年,由美国金融投机者索罗斯卖空香港、泰国、马来西亚货币引发的亚洲金融危机,导致全球电池价格暴跌40%以上,垄断电池市场多年的日本企业损失惨重。

此时,比亚迪凭借成本优势,就有了反击的机会。

由于索尼、松下等日本企业早已放弃镍镉电池的研发,重启自主生产研发势必需要大量资金和人力,还不如继续押注锂电池研发。在权衡利弊之后,不少日本企业转而采购价格更为低廉的比亚迪电池。

虽然比亚迪靠镍镉电池发了第一笔财,但作为电池行业的王传福又怎么会看不到锂电池市场的前景呢?

1998年,日本企业每年可生产4亿只锂电池,占据全球90%以上的市场份额,甚至垄断了消费电子市场。王传福决心转型发展锂电池技术,挑战前日本虎、后韩国狼的锂电池市场。

比亚迪调整了核心产品策略,更加注重产品性价比,与日韩企业展开价格战。

虽然技术上未必一定超越日韩,但诱人的价格让客户无法抗拒。

又过了两年,2000年,比亚迪开发出了第一块商业化的锂电池。

得益于正确的产品策略,比亚迪在短时间内成功从日本企业手中抢走了摩托罗拉部分电池订单,成为首个拿下国际巨头锂电池业务的中国企业。

此时的王传福并没有沉溺于小胜的喜悦,作为不折不扣的理工科男,专注技术是他的日常。随着资金的不断投入、技术壁垒的不断提升,他拿下了诺基亚、爱立信等各大手机厂商的订单,并在2003年超越索尼,成为继三洋之后全球第二大充电电池厂商。

比亚迪近5年来的快速崛起,不仅基本占领了镍镉电池市场,而且还在不断蚕食日本引以为傲的锂电池市场,日本企业对比亚迪心生妒忌,开始联手对比亚迪发起攻击。

但这两起案件戏剧性的结局是,无论是在美国,还是在日企主战场日本,比亚迪都迫使三洋达成和解,索尼撤诉。

两起跨国封杀案件也证实了两个事实:

但比亚迪能打破日本对锂电池市场的垄断吗?答案是否定的。就连当时技术水平与日本相差无几的三星、LG等韩国科技巨头,也只能从日本企业手中抢到一些残羹剩饭,更别说刚刚起步的比亚迪了。

如果说比亚迪引领了中国电池企业的发展,那么宁德时代则是真正改变整个市场格局的公司。

宁德时代:

对于宁德时代的英文简称“CATL”,大家一定不陌生。很多朋友都有疑问,宁德不是福建省的一个地级市吗?那么CATL的正常简称应该是NDATL(ND:)吧?为何叫CATL呢?

这其中隐藏着另一位世界“电池”霸主崛起的故事。

CATL前身为“新能源科技公司”(英文缩写:ATL),是曾毓群、梁少康、陈汤华于1999年在香港创立的一家电池制造公司,以“软包锂电池”为主要产品。

为什么要选择“软包锂电池”?

首先,我们上面提到的大部分公司(包括比亚迪)主要生产的都是硬包电池,也就是常见的圆柱形电池,而ATL作为后来者,在没有划时代技术支撑的情况下贸然选择硬包电池赛道,显然是不明智的。

其次,软包锂电池有着硬包锂电池无法替代的优势。

举个最简单的例子,大家可以搜索手机拆解视频,你会发现随着智能手机越来越轻薄、功能越来越丰富,手机内部留给电池的空间越来越小,而软包锂电池的出现完美解决了这个问题,厂商可以设计出贴合手机内部空间的“异形电池”,在保证手机外观和功能的同时,依然能达到设计的续航能力。

虽然曾毓群对于产品和发展目标的看法是正确的,但是ATL当时却遇到了一个很棘手的问题。

由于软包锂电池技术专利是从美国人手里高价购买的,但美国人并没有告诉曾毓群软包锂电池在反复充电后会“鼓包”,导致ATL的产品无法满足客户需求,无法出厂。

而让曾毓群更加恼火的是,经过与美方多次沟通,他得到的回应只有“这是正常现象”“无法解决”。

我们买了技术,但不能卖产品。总不能就此罢休吧?

于是回国后,曾毓群开始研究软包锂电池鼓胀问题,最后在尝试了7种新电解液配方后,终于找到了解决办法。

这一关键问题的解决,帮助ATL迅速打开了市场,2004年,苹果公司主动找上ATL,希望ATL能为其MP3播放器供应电池,ATL一口气拿下了1800多万块的订单。

凭借软包电池的优势,ATL抓住了消费电池的潮流,并于2002年、2003年宣布完成两轮融资,美国凯雷集团和英国3i集团各投资2500万美元。

此时,ATL正逐步从一家中国公司转型为一家外资公司,这也为曾毓群离开ATL、创办CATL埋下了伏笔。

太阳总是在雨后出现,反之,雨水总是在太阳之后出现。

2005年,正当ATL电池业务蒸蒸日上之时,大股东突然宣布退出,日本电池企业TDK趁势以1亿美元低价收购了ATL%的股份。虽然当时ATL大部分管理团队还是中国人,但ATL实际上已经成为日本企业的摇钱树。仅2020年,TDK 760亿日元(45亿元人民币)的利润中,90%来自ATL。

此时,曾毓群眼睁睁地看着自己一手创办的公司一夜之间变成了一家日本企业,他什么都不敢说。

但机会总是留给有准备的人,2011年前后,随着新能源汽车开始逐步推广,动力电池行业也慢慢起步。

此时德国宝马集团也在筹备新能源转型,寻找ATL为其提供动力电池,但中国为了保护尚不成熟的中国动力电池及新能源汽车企业,出台相关规定,限制在华外商独资企业生产动力电池。

也就是说,ATL作为一家日本企业,并不能生产动力电池。

为此,曾毓群抓住机遇,通过股权转让的方式,将动力电池业务部门从ATL剥离出来,回到家乡宁德,成立了纯中资公司——CATL。

CATL中的C代表“CHINA”。

日本赌上国运,却因特斯拉失去一切

那么问题来了,连ATL这样一家拥有业界顶尖技术的摇钱树都被TDK收购了,而且日本还有索尼、松下等电池巨头,为何会彻底败给中国呢?

因为“特斯拉”。

2008年,特斯拉发布了首款电动超级跑车,美国工程师在尝试了市面上所有的电池组合后,最终决定采用6000多块松下18650锂电池作为汽车的能源核心。这个赚钱机会让松下下定决心发展动力电池业务,于是收购了觊觎已久的三洋及其锂电池产业,并建了专门为特斯拉提供电池的工厂。

要知道,家用电池,甚至消费电子的市场规模都是有限的,而且竞争品牌越来越多。就电动汽车而言,一辆车最多需要7000块锂电池,利润是消费电子的几十倍。此时的松下,仿佛开辟了一片没人触及的蓝海市场。

但命运总是喜欢捉弄人。2010年,日本经济产业省发布《下一代汽车研发战略》,由发展电动汽车变为同时发展氢燃料电池汽车。也就是说,此时的日本汽车厂商只有两个选择:要么继续押注电动汽车,要么从氢燃料电池汽车重新开始。

不得不说,日本车企的政治意识非常高,日本三大汽车巨头丰田、本田、日产最先响应号召,相继暂停研发十余年的电动技术,投入巨资布局氢燃料汽车。

那么为什么暂停呢?

一句话概括:“特斯拉是我们成功和失败的原因。”

特斯拉成立9年,只推出了2款车型,其中仅有1款勉强投入量产,讽刺的是量产版售价从宣传的7万美元飙升至12万美元,特斯拉已经濒临破产。

陷入低谷的马斯克曾在接受记者采访时流着泪说:“这对我来说太难了。”

作为创始人,他为了让特斯拉活下去,甚至被迫以7000万美元的价格将10%的股份出售给奔驰母公司戴姆勒集团。

此时的特斯拉就是典型的反面典型,让日本政府和企业心惊胆战、寝食难安。

最终,当日本汽车制造商和供应商看到这个故事时,他们选择放弃电动汽车路线,转向氢燃料电池汽车。

对于日系电池企业来说,没有车企的支持,除了松下还能继续给特斯拉供应电池外,其他企业基本别无选择,只能退出动力电池市场。

当一块蛋糕被放开时,别人就会把它捡起来。

再来说说 CATL。上篇文章提到,2011 年曾毓群退出 ATL 成立 CATL,拿下了德国宝马集团的订单业务。通过满足宝马集团严苛的技术要求,CATL 生产出了符合宝马集团要求的电池。也正是因此,CATL 一下子出现在了各大汽车厂商的电池供应商名单上,其动力电池生产研发技术也得到了质的提升。

随后,同为德国三大企业之一的奔驰、大众集团也与宁德时代签约,自此宁德时代在动力电池领域开始崭露头角。

不过,在电池市场的竞争中,仅靠宁德时代和比亚迪的努力还远远不够。

我们的政府是帮助中国企业在锂电池领域超越世界的最终动力。

对比日本,我国政府在推进新能源汽车政策时,并不会参考单一品牌的成败,而是通过市场反馈分析进行精准调整。

2009年,国家发布《汽车产业攻坚振兴规划》,拉开新能源汽车补贴序幕,随后10年时间里,新能源汽车企业补贴全覆盖,随后又改革新能源白名单制度、车企双积分政策。

当初为了大力推动车企发展新能源汽车,国家花了很多钱来补贴车企生产新能源汽车,简单来说就是你敢造,我就敢补贴。

这样做的好处和坏处非常明显,好处是鼓励所有车企转型新能源,坏处是一些不法企业只想赚黑心钱。

在骗补事件曝光后,改革后的白名单制度让真正有实力的车企有了立足之地。这个政策简单来说,就是只有通过检验、通过国家要求的车辆,才能被纳入白名单,享受国家新能源汽车补贴。

双积分政策严格控制汽车生产企业的燃油车产量,并要求在结算期内生产新能源汽车。一旦新能源汽车产量不足,企业将面临被处罚甚至被吊销生产许可证的风险。这也是国内车企(无论合资与否)争相推出新能源汽车的原因之一。

政府在消费端刺激消费者购买新能源汽车,在生产端刺激车企研发生产新能源汽车,双管齐下的政策快速推动了中国新能源汽车市场的发展,也让比亚迪、宁德时代等动力电池企业驶入了快车道。

那么你认为这就是结束吗?

上海引进特斯拉的决定是最终的胜利。

您听说过“鲶鱼效应”这个概念吗?

特斯拉就像这条鲶鱼,擅长把水搅浑,然后捕食其他鱼。特斯拉进入中国之后,不仅提升了产能,还将新能源汽车整体价格控制在了20-30万元的水平,干掉了不少骗补贴的车企。想要从特斯拉手里抢到一块肉,还得有点真本事。蔚来、理想汽车、鹏华,哪一个不是在技术和用户体验上下了功夫,才有如今的交付量?

随着特斯拉销量的增加,国产新能源汽车越来越好,新能源市场越来越大,国外供应商也不得不低头适应我们创造出来的市场。

相比之下,日本的氢动力汽车还在安全和爆炸问题上苦苦挣扎,十多年来的技术突破几乎为零。这也是其他国家无法效仿日本制造氢动力汽车的根本原因。

近两年,随着本田、日产两大日本汽车巨头纷纷转入纯电动或混动汽车阵营,日本赌上国家命运的氢燃料电池汽车战略也宣告失败,日本不仅丢掉了新能源市场,还丢掉了领先中国20年的锂电池市场。

结论

如今,掌握全球最先进锂电池技术、涉足新型钠离子电池的宁德时代,与掌握磷酸铁锂电池终极秘密的比亚迪,可以站在整个市场的肩膀上,为包括锂电池开发商在内的其他电池企业指明未来的方向。

这场自二战以来持续了半个多世纪的无烟电池战争,让中国制造再次从排名垫底的地区跃居到世界前列。

这一切,离不开比亚迪、宁德时代、蔚来、理想汽车、小鹏汽车等新能源企业的努力,也离不开政府支持中国企业成为世界领先和前沿的决心。

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