电动汽车业的“芯”难题

观点 | 2022-08-23| 21

电动汽车业看起来势不可挡。对于汽车厂商们在生产目标方面夸下的海口,行业分析师的报告都快跟不上了。据BloombergNEF预测,电池驱动汽车占全球汽车销量将从2021年的10%暴涨到2030年的40%,相当于将达到2500到4000万量的电动汽车年销量。这期间销售的数亿辆电动汽车需要大量的电池。Bernstein预计,到2030年,电动汽车对于电池的需求将增长6倍,达到2700GWh(Gigawatt-hours,千兆瓦时)。Rystad则认为将达到4000GWh。

这样的预测呼应着电池价值链从上到下的疯狂现象。从智利阿塔卡马盐湖的锂矿开采,到宁德时代在8月12日宣布将在匈牙利平原建造其欧洲第二家“千兆工厂”,相关进展仍在持续发酵。

然而,尤其是在地缘政治紧张的情况下,西方汽车公司急于摆脱对中国在世界领先的电池行业的依赖,情况似乎看起来还需要更疯狂一些。电池相关金属的价格飞涨,预计将在2022年推动电池成本上涨,这是十年来的第一次。

6月,BloombergNEF推翻了自身的早期预测,即到2024年购买和使用电动汽车的成本将与燃油车持平。一些更遥远的目标,如欧盟即将禁止在2035年后销售新的燃油车等,可能也无法实现。电动汽车行业会出师未捷身先死吗?

纸面上看,电池应该是足够的。咨询公司Benchmark Minerals对于制造商已宣布的计划进行了分析,发现如果这些都能够实现,到2031年将有282个新的千兆工厂上线运营。这将使全球总产能达到5800GWh。但对这些应该打个大大的问号。Bernstein计算,中国比亚迪、宁德时代、韩国LG、三星、SK Innovation、日本松下等6个大型电池厂商目前和已承诺的未来供给总额将于2030年达到1360GWh,其他的部分需要由新厂商提供。但在这个资本密集型行业,新厂商也是太难了。

对于总产能的乐观预测还掩盖了其他问题。咨询机构S&P Global Mobility的Matteo Fini指出,千兆工厂需要3年建成,但是可能额外还需要几年才能实现全部产能。这样的话,2030年的实际产能可能不够。此外,制造商的独特科技和标准意味着一家工厂的电芯通常无法与其他工厂兼容,进一步产生了瓶颈。

对于西方汽车厂商来讲,更麻烦的是中国在电池制造领域的统治地位。中国现在拥有全球约80%的电芯制造产能。Benchmark Minerals预测,中国的份额将在下个十年中下降,但也仅仅是到70%而已。届时,美国将保有全球12%的产能,欧洲则占有剩下的大部分份额。

美国人对于电动汽车接受较慢,这也许可以降低对于该国汽车厂商的压力。咨询机构Deloitte预计,在2030年销售的3100万辆电动汽车中,美国将占不到500万辆,而中国和欧洲将分别为1500万辆和800万辆。底特律的汽车巨头们已经在与韩国大型电池厂商合作,建造本国的千兆工厂。7月,福特与SK Innovation敲定了一笔交易,将分别出资66亿和55亿美元,在田纳西州建1家、肯塔基州建2家千兆工厂。同月,福特还与宁德时代签订了电池进口合同。通用汽车和LG Energy也共同出资超70亿美元,将分别于密歇根州、俄亥俄州和田纳西州建设电池工厂。

欧洲的汽车制造商看来风险最大。大众计划建设在2030年前自行建造6家千兆工厂。宝马等则在与韩国公司合作。梅赛德斯-奔驰等其他公司则通过名为ACC的合资方式投资于欧洲电池制造。大众和沃尔沃支持的瑞典Northvolt等一些欧洲初创企业也在忙于拓展产能。然而,欧洲的汽车行业看来很可能还将继续依赖于中国制造商。其中一些电池将在本地制造:宁德时代在欧洲的首笔投资是位于德国的电池工厂,将于今年底前开始运营。然而,其中一些部件仍需要从中国进口。

对于欧洲汽车厂商来讲,这种情况并不让人心安。好消息是,欧盟将对包含电动汽车在内的交通工具全生命周期的排放征税。Northvolt的首席执行官Peter Carlsson认为,欧盟提议对于碳密集型进口征税,将让使用非清洁煤燃料制造的中国电池成本增加5-8%。这将相当于每个电池包大概额外增加500美元成本。这对于像他们这样的使用北欧清洁水电的公司形成利好,但也将严重影响欧洲汽车制造商从国外获取电池资源的能力。

这些制造瓶颈虽然严重,但看来还是可控的,尤其是与电池价值链的采矿那端相比。以镍为例。归功于占全球总产出37%的印尼产量跃升,该市场看上去供给充足。然而,印尼镍品质不够高,不能在电池中使用。它可被用于制造电池兼容部件,但这意味着需要冶炼两次,比使用加拿大、新喀里多尼亚、俄罗斯等国高品质矿产增加三倍排放。商品交易商Trafigura的Socrates Economou认为,那些额外的排放使得制造电动汽车失去了意义。

来自钴的阻力已经变小了。2018年的价格大涨,促使电池厂商在配方中大幅削减钴的用量。世界钴存量最高的刚果和印尼都计划扩张采矿,应该至少能够满足电池厂商2027年前的需求。此后,情况将变得复杂。要想取得更多金属,电池厂商也需要接受刚果现有的手采矿,而对于这种做法的规范还没有结果。在此之前,许多西方汽车厂商宣布将不会参与该行业,因为这会导致许多人甚至孩子在恶劣条件下工作。

最大的不确定性来源于锂,其短缺正迫使一些制造商缩减产量。到目前为止,电子消费品公司正承受压力,但它们电子设备的电池较小,只占锂需求的一小部分。电动汽车厂商电池包的锂用量要大得多,将承受下一波冲击。

到2026年,通过计划中的新项目建设,锂市场预计将再次回到供给盈余。然而,其中很多供给来自于中国,且依赖于低品质储备,与澳大利亚的硬石矿和拉丁美洲的卤水池相比提取成本更高。Economou先生估计,可用于电池的碳酸锂价格超过每吨3.5万美元才能使项目有利可图,这虽然低于现在的高价,但已经是一年前价格的3倍。

高质量的锂定会从其他地方出现,这种说法并没有依据。智力将于9月公投的新宪法提议将所有自然资源国有化。澳大利亚的税制变化(该国的一些采矿税收已经是全球最高)也有可能阻碍在“绿色”金属生产方面的投资。7月底,最大公开上市的锂厂商Albemarle的老板警告,尽管在努力拓展供给,汽车厂商将在2030年前都面临对于锂的激烈竞争。

由于建矿需要5到25年的时间,留给未来10年新矿建设和运营的时间已经不多了。大型矿产商不愿进入该领域。其中一家公司负责开发的老板说,绿色金属的市场仍然太小了,矿业巨头们不屑于费劲参与。尽管它们有在灰色地带开展业务的经验,其中多数仍没有在刚果等国投注的勇气,因为那里难以确保合约履行。通常能够启动风险项目的小型矿产商则无法在公开市场获取资本,原因是投资者们对于矿产业感到不安。讽刺的是,该行业被认为风险大,且对于环境不友好。

由于资本缺乏,该行业能吸引的是(前矿业高管设立的)私募股权公司和尝试垂直整合的制造商。LG和宁德时代等电池制造商也涉足了矿产项目。2021年以来,汽车公司已在电池用级别的镍矿方面投资20笔,另外还在锂矿和钴矿方面投资5笔。其中,多数项目涉及西方公司。例如,3月,大众宣布与两家中国矿产商成立了一家合资公司,为其中国电动汽车工厂锁定镍、钴资源。7月,通用汽车宣布将向锂厂商Livent先期支付2亿美元,锁定了大量的白色金属。美国电动汽车领军者特斯拉也频频对外签署合约。

Mick Davis曾是煤矿行业老手,目前在投资于小型矿产商的Vision Blue Resources工作。他认为这些交易难以补上融资缺口。在许多成熟市场供给中占比达四分之一的金属回收业,2030年前也提供不了太大帮助。对于电池设计的调整也许能够一定程度上缓解对于最稀缺金属的需求,但是也有降低电池表现的风险,尤其是锂将仍然很难替代。能够完全取代锂的钠离子电池等科技还很遥远。

即便是西方的电动汽车行业能够设法取得足够金属和电池生产能力,仍将面临供应链中间位置的冶炼这个重大难题,而中国在此居于垄断地位。中国公司冶炼了世界上70%的锂、84%的镍、85%的钴。Trafigura预测,至少在接下来的5年内,后两项比例仍将持续高于75%。与电池生产商一样,中国的冶炼厂也大量使用非清洁煤电。此外,据Trafigura,预计欧洲和北美公司将同样有至少一半产能依赖外国供应商(很多是中国的),将精炼矿石转化为电池内的物质。

西方政府已认识到供应商多元化的重要性。去年,美国总统拜登发布了本土电池供应链蓝图。他在2021年通过的大型基础设施法案为在美国制造电池提供30亿美元。他在8月16日签署的通胀削减法案也包含了对于该行业的支持,前提是矿石、精炼物质和成分来自于美国或结盟国家。欧盟也在2017年创设了电池联盟以协调公共和私人部门,宣布去年已有1270亿欧元投资于电池供应链,2030年前还将再投资3820亿欧元。所有这些都有可能向下游延伸,有助于西方在2027年在电芯成品生产方面自给。

理想很宏大。然而,新发现的储量、更好的采矿科技、更智慧的化学成分和对电池表现的牺牲也许仍不能实现市场平衡。更有可能的是,就像商品分析师Jean-Francois Lambert所说的,电动汽车行业“将在相当长时间里生活在弥天大谎之中”。

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