【海裕百特冠名】韩锂电三巨头“合聚”谋变 中日德美将出什么招?
摘要:韩国的研发费用用于顶尖企业之间的“联手”,是以“合聚”方式,谋求1+1+1>3的结果。中国是时候结束“单打独斗”、“闭门造车”的局面了。
锂离子电池从90年代初大规模量产以来,其发展历程至今已有约30年时间。30年间,锂离子电池行业从日本垄断,到中日韩三足鼎立,再到现在德国与美国纷纷发力逐渐形成五强争霸。这种格局之下,最新消息是,韩国开始“谋变”,它希望扭转当下的局面。
事件
11月13日外媒报道,韩国三大电池厂---LG化学、三星SDI和SK创新同意联手开发核心电池技术,此外,三家公司还将成立一个规模1000亿韩元(约合9000万美元)的基金,来打造下一代电池产业生态系统。
三家公司还将就下一代电池相关材料、工艺和设备进行合作。根据协议,他们将共同投资于研发项目,即固态电池、锂金属电池和锂硫电池,同时支持下一代电池材料、工艺和设备的开发,并加速核心技术的早期商业化。
市场
《日本经济新闻》称,中国已经是世界上最大的电动车市场。据起点研究院(SPIR)统计,目前在全球十大锂电池厂商中,中国企业占据7席。排名第一为日本的松下、排名第二、三位的分别是中国的宁德时代和比亚迪,进入前十的还包括LG化学和三星SDI两家韩国企业。
业内普遍的观点是,松下代表锂电池的最高技术,LG化学和三星SDI产品的一致性也明显高于国内企业。松下目前的对外售价只有1.05-1.3元/Wh,韩国对外的售价与松下基本持平,实际销售时只要量大不计成本最高可以便宜20%,国内三元的均价则在1.33元/Wh。一旦2020年中国新能源补贴全面退坡,日系、韩系电池大厂势必卷土重来,国内电池厂在没有补贴的情况下,势必会陷入苦战。
大家都知道,中国的新能源行业尚处于“政策保护期”,日韩电池厂因为未进“白名单”而被关在“补贴大门”之外。即便这样,日韩大厂还是“活”的风生水起,不像很多国内电池厂完全靠补贴支撑着。
三星SDI公布的2018年三季报显示,其电池事业部销售额为1.9223万亿韩元,同比增长794亿韩元(15.3%),汽车电池受欧洲多款电动车上市影响。
LG化学目前有四家工厂,即韩国HL Greenpower工厂、美国LG Chem Michigan工厂、中国Nanjing LG Chem New Energy Battery工厂、波兰LG Chem Wroclaw Energy工厂。2017年年报显示,除了波兰厂(因为新厂缘故)之外,其余全部盈利。
数据来源:国泰君安证券研究
而松下最近两季受特斯拉扩产的拖累,连续亏损。
为了抢占2020年中国补贴完全退坡的风口,日韩大厂已经动起来了。
今年3月,松下宣布其大连工厂已经开始量产车用锂离子电池,目前主要针对中国和北美市场的油电混合车(HV)市场,大量生产方形电池,产量可供20万辆电动车。二期厂房也将于今年内启用,产能将实现翻番。
松下与特斯拉合作美国内华达州的大规模工厂的二期厂房已经在开始进行,据称,如果二期工程完工,最大可达到目前约1.5倍的产能。
韩国大厂则开启了疯狂扩产模式。2018年年初,韩媒就报道,三星SDI打算砸下1万亿韩元扩产电池,另一韩厂LG则打算斥资1.5万亿韩元投资生产设备,计划2020年前将产能提到到70GWh。今年9月,LG又将总产能目标调高至90GWh。
10月23日,LG化学总投资20亿美元的南京市江宁滨江开发区电池项目开工。一期将于明年四季度实现量产,2023年全面达产后销售额将达到350亿元,产能32GWh。将建设电级、电芯生产线共23条,其中动力电池16条。
近日,外媒报道,德国已拨款10亿欧元(约合12亿美元)支持一个开发电动汽车电池的财团,并计划为开发下一代固态电池的研究设施提供资金。旨在降低德国汽车制造商对亚洲电动汽车(EV)电池供应商的依赖。大众曾表示正在研究在萨尔茨吉特工厂生产电池。宝马工会主席肖赫称,宝马、戴姆勒、大众再不联合起来建大型电池工厂,控制未来技术,中国人将帮他们做到。
美国先进动力电池联盟常务董事吉姆·格林伯格表示,如果没有锂电池本土生产能力,美国的经济安全将十分脆弱。2016年7月,当时政府发起了Battery500计划,用五年、投资额5000万美元,打造能量密度500wh/kg,循环寿命1000次的电芯。Battery500计划联合国家实验室、大学和产业界共同攻关,IBM、特斯拉都参与其中。
客户
据统计,2017年全球动力锂电池出货量达到62.35GWh,而中日韩包揽了前10家装机量最大的企业。日本的松下、韩国的LG化学、三星SDI则基本垄断了日韩及欧美主流车企动力电池的供应。
图:中银证券
三星SDI是宝马的官方战略合作伙伴,其他核心客户包括大众、克莱斯勒、马恒达、Lucid Motors 等。主要配置的车型有宝马的I3(EV)、I8(PHEV )以及X5、330e等,还有菲亚特(Fiat500EV)、保时捷(Cayenne S)、奥迪(e-tron)、奔驰(S-Class)等顶尖车企的重要车型。
LG化学的主要客户包括大众、通用、奥迪、保时捷、梅赛德斯奔驰、戴姆勒等欧洲“豪门”车企。11月,大众官网宣布,韩国SKI成为其北美地区电池供应商,并向大众欧洲生产的纯电动汽车供应部分电池。至此,LG化学、三星SDI和SKI三大韩国电池厂全部成为大众的供应商。
国内能进入高端车企供应链的只有宁德时代、亿纬锂能、万向A123和孚能等少数企业。例如,宁德时代的海外客户包括宝马、戴姆勒、雷诺-日产联盟(Renault-Nissan)、现代、通用、奔驰,这些高端车企一般只有在销往中国市场的车款中搭载宁德时代的电池,只是戴姆勒的全球款搭载了宁德时代的电池。亿纬锂能则刚签了戴姆勒成为其供应商。万向A123和孚能有外资背景,A123原本就是美资公司后因破产被万向收购,孚能则是赣州市与美国著名新能源材料开发公司---法拉塞斯能源公司合作的项目,3月通过了戴姆勒公司的质量审核进入其供应商体系。
专利
之所以中国的动力锂电池难以出口,难以进入高端车企的供应链,根本原因在于专利。
查询装机量排名靠前电池厂的专利布局情况,因为比亚迪的专利超过10000项,短时间内将电池相关专利全部筛出有一定难度,暂时未统计。专利数超过100项的厂家见下表,其中国轩高科和宁德时代的专利超过了2000项,是排名第三中航锂电的一倍以上。
来源:国家知识产权局网站,起点锂电大数据整理
但是这些专利均不是核心专利,大多为实用性专利,或者是一些制备方法。
磷酸铁锂的核心专利集中在7个申请人手中,他们是美国德州大学、美国威能科技有限公司、加拿大魁北克水电公司、A123系统公司(现在的万向A123)、加拿大佛斯泰克公司/德国南方化学公司、日本电信电话株式会社、立凯电能科技有限公司。其中最核心的专利即为铁位掺杂的磷酸铁锂材料和碳包覆的磷酸铁锂材料。这两项技术极大地改进了磷酸铁锂的电导率,为其实际应用铺平了道路。这两项专利在中国的专利权人是美国威能科技有限公司和加拿大魁北克水电公司。
2012年,加拿大魁北克水电公司、巴黎CNRS公司、蒙特利尔联合公司等三家宣称拥有磷酸铁锂电池技术专利的企业提起专利之争,要求中国电池企业缴纳1000万美元专利入门费或者是每吨磷酸铁锂缴纳2500美元。加拿大魁北克水电公司的专利几乎涵盖了目前磷酸铁锂电池生产技术的全部环节。
大热的三元材料专利最早是日本电池株式会社于1997年9月9日申请的NiCoAl三元材料,其采用共沉淀法制备。之后,日本中央电气工业株式会社于1999年11月5日申请了共沉淀法制备阳离子掺杂的NiCoMn三元材料。
2001年美国IIionTechnology公司申请了且优先权日为2000年9月14日的采用固相法制备NiCoMn三元材料的专利,从而使三元材料的制备方法从共沉淀法扩展到固相法。随后,开始出现原子掺杂改性三元材料的专利申请,如2000年12月11日申请的F原子掺杂改性,之后原子掺杂也发展迅速,成为改性三元材料的重要手段。
2005年11月15日3M创新公司获得的、优先权日为2001年4月27日的关于NiCoMn三元材料授权的美国专利US6964828B2及其同族专利CN100403585C等,其主要限定了NiCoMn中Ni的含量,从而显著提高了三元材料的性能,成为三元材料的基础核心专利,至今制约着中国锂电行业内三元材料的发展。
综观前述三元材料技术发展路线可知,多数三元材料的基础专利技术掌握在国外申请人手中。中国企业核心专利极度缺乏,申请的种类基本靠外围,且方法类的专类申请偏多。
总结:
处于追赶阶段的中国锂电池企业,在研发上也逐步重视并“豪掷千金”。例如,宁德时代2018年前三季度已投入4.3亿研发费用,国轩高科和亿纬锂能也于同期分别投入了7916.63万元和1694.62万元。与韩国三大巨头投入1000亿韩元(约合9000万美元)建立研发基金费用基本持平。
不过,研发费用支出虽然打了个平手,但韩国建立研发基金的目的显然不止于此。其最重要的一点,是韩国的研发费用用于顶尖企业之间的“联手”,是以“合聚”方式,谋求1+1+1>3的结果。在这方面,中国虽然锂电池存量与产能方面更大,总研发费用的支出也更多,但各企业的研发,皆以“单打独斗”为主,大家都“闭门造车”,因重复而造成的浪费实在不少。
他山之石,可以攻玉,韩企“合聚”谋变的策略是可以借鉴的。中国各大企业的研究院,各相关科研所与高校科研站,可以考虑多交流,多沟通,多做对话,多开论坛,从而互通有无。这样做,至少可以在方向上少走一些弯路,把资金都“花在刀刃上”。
是时候见招拆招了。