电动轿车电池供给链剖析 （202106） - 第三章 电池供给链的比赛

  在向电气化过渡的进程中，整个供给链都呈现了显着的时机，许多方面或许会改动OEM和供给商的联络。

  例如，原始设备制作商传统上在内部开发和出产内燃机动力总成。但在电气化的比赛中，制作商越来越依托杂乱而有价值的供给链中的新供给商。技能和出产的这种转变为轿车供给商发明了空间 - 一些是传统的，另一些是职业新手 - 捕获（或从头捕获）价值。

  例如，锂离子电池的出产，包含电池等要害部件，首要坐落亚洲。美国和欧洲的原始设备制作商在这方面现已落后于我国，日本和韩国的玩家。处于领先地位的电池公司 - 包含韩国的LG Energy Solution，日本的松下和我国的宁德年代 - 继续在欧洲和北美树立首要的电池制作基地，以及一系列草创公司乃至OEM自身。

  轿车制作商正在寻求不同的商业模式来开展这一区域价值链，包含通过与电池供给商的合资企业，笔直整合以及通过大规划收买协议确定原资料供给的协议。但是，维护电池仅仅处理了整个制作和供给链应战的一部分。电池价值链的整个生命周期还有许多其他方面，包含维护和收回要求。

  或许更底子的是，在新冠病毒大盛行之后全球轿车销量急剧下降之后，轿车职业继续挣扎，导致许多原始设备制作商和供给商的赢利率下降。向电池和电动轿车供给链的过渡对轿车供给根底构成了巨大的危险。整个职业需求最大化其价值主张和本钱根底，期望至少坚持其现已严峻的经营赢利率。

  电池供给链正在以惊人的速度开展，即便与几年前的预期比较也是如此。推动电气化正变得越来越成为许多制作商长时刻远景的中心。

  在新冠病毒之前，推动车辆电气化的各种因素，但最重要的是监管压力，首要在欧洲和我国，其次是其他区域，如日本。新冠疫情后，顾客对电池和插电式电动轿车（PHEV）的需求加快添加，这得益于技能进步、政府和原始设备制作商的鼓励办法。

  依据咱们的剖析，2020年全球电动乘用车销量同比添加约33%，尽管全体轿车销量下降了约20%。在欧洲，EV和PHEV的销量在2020年添加了一倍多。依据咱们的剖析，在全球规模内，电动轿车和PHEV的份额从2019年的3.4%上升到5.6%（其间3.7%是纯电动轿车）。

  结合电动轿车和一切类型的混合动力车（包含轻度，全电动和插电式混合动力车）占动力总成组合的19.2%，这意味着全球乘用车销量的近五分之一现已具有某种锂离子电池。到2030年，咱们猜测全球53%的新车销量将以某种办法完成全电动或混合动力。

  动力总成类型：内燃机（ICE），天然气轿车（NGV），燃料电池轿车（FCV），轻度混合动力电动轿车（MHEV），混合动力电动轿车（HEV或全混合动力），插电式混合动力电动轿车（PHEV），电动轿车（EV或电池电动轿车）

  尽管咱们猜测未来十年全球电动轿车销量将以21%的复合年添加率添加，但电池产值和产能的添加将更高。这是因为每辆车所需的千瓦时（KWh）电池容量也或许上升。咱们估量，跟着电池价格的下降，未来十年轿车的均匀电池容量将以每年3%的速度添加，然后使原始设备制作商能够装置更大容量的电池，以改进行进路程。

  到现在为止，全电动变体也倾向于OEM系列中的中小型车型，这些车型更简单电气化以满意排放方针。但原始设备制作商将越来越多地被逼对大大都（假如不是悉数）车队进行电气化。例如，全球e-SUV和北美电动皮卡细分商场的添加或许会添加电池尺度，然后添加电池需求。对其他家庭，顾客和储能产品的需求也将添加对千兆瓦时容量的需求。

  因而，电池产值的添加快度需求快于电动轿车销量的添加快度。此外，电池容量需求大大超越需求，因为因为技能和后勤问题，电池工厂的理论最大容量很少完成。

  例如，因为钴，阴极或质量操控问题的缺少，或许会呈现减速，这或许意味着并非一切产生的电池单体都是可行的。经历法则是，实践产值约为规矩最大产能的70%。咱们猜测，尽管电池需求将从2020年的330 GWh上升到2030年的2，180 GWh，但同期电池产能将从475 GWh上升到2854GWh。

  为了了解和剖析轿车电池供给链，咱们将价值链分为八个要害阶段。跟着产值的添加，供给链的闭环性质变得越来越重要，包含电池的收回运用，以及原资料反应到供给链的起点，以缓解潜在的原资料缺少。

  不只电池供给链存在军备比赛，并且跟着电动轿车销量的加快，本地化出产的动力也在添加。物流和供给本钱在这里起着要害效果，因为因为有关危险货物运送的法规各不相同，因而运送本钱昂扬且运送杂乱。宝马等轿车制作商正在一切可行的区域环绕本地锂离子电池制作组织供给链，部分原因是为了将物流本钱降至最低。

  尽管在亚洲，特别是我国的低工资区域制作电池一般更廉价，但供给和运送本钱或许会消除运往欧洲或北美的本钱优势。 电池出产的本地化也越来越受欢迎，因为它有助于确保供给的可见性和安全性。整车厂和监管组织越来越重视电动轿车和电池供给链的可继续性。

  新冠病毒危机进一步暴露了单一来历收买，精益库存战略和过度依托有限供给根底的缺点。半导体和微芯片的继续缺少凸显了电池供给链的潜在问题。现在，我国，韩国和日本主导着电池制作，而 原资料则来自几个首要地址，包含智利，我国，非洲以及美国，加拿大和澳大利亚。即便北美和欧洲的电池制作添加，区域工厂仍将依托从悠远的当地进口电池组件和原资料，包含政治灵敏范畴，如刚果民主共和国（DRC）的钴挖掘。

  跟着混合动力和电动轿车普及率的进步，这种对特定区域和少量专业公司的依托仍将是一个固有的、不断添加的脆弱性——尤其是当供给链遭到冲击和缺少的冲击时。

  简而言之，制作商将需求在电池制作工厂的一起树立相应的原资料和电池组件产能。不然，整个电池价值链不只面对中止的危险，并且或许会给亚洲带来相当大的价值丢失。关于首要的原始设备制作商或热衷于取得预期随之而来的出资和就业时机的政府来说，这种危险并没有消失。但较高的劳动力本钱和环境规范，以及现在较低的规划经济，将使供给商和制作商更难与亚洲国家比赛。这便是为什么政府通过立法瞄准电池价值链的部分原因，包含环境规范和最低收买水平，这显着是为了阻挠进口和扩展区域电池职业。例如，欧盟委员会现已拟定了一份进口电池需求满意的绿色规范清单，从原资料出产的可继续性到制作进程中运用的动力。

  2020年12月，欧盟发布了锂电池出产环境规范的路线图，以期进步国产化程度。

  欧盟委员会副主席马罗什切夫维奇也标明，不契合绿色规范的电池或许被制止进入欧洲商场，欧盟国家帮助将在电池联盟下引导到契合这些规范的欧洲电池项目。特别是法国和德国正在推动绿色电池的主意。

  欧盟 - 英国自在交易协定还包含电动轿车电池本地化程度的进步条款，电动轿车和电池的逐渐施行期为六年。到2023年末，包含混合动力、插电式混合动力和电池电动轿车在内的整套电动轿车的最低原产地阈值为40%，来自欧盟或英国，而内燃机轿车的最低原产地阈值为55%。在此期间，电池有必要至少有30%的零件来自欧盟或英国。从2024年到2026年末，制品电动轿车的原产地门槛上升到45%，而电池有必要具有至少50%的区域含量。从2027年开端，这些规矩估计将进一步收紧，作为欧盟和英国开展区域电池供给链的更广泛方针的一部分。

  许多原始设备制作商和专家对高度本地化提案持置疑态度，对在如此短的时刻内出产如此多的电池供给链的可行性标明置疑。

  国家的支撑或许会继续下去。欧盟和英国一直在出资政府资金来开展电池价值链。2021年1月，欧盟委员会同意了29亿欧元的补助，作为一起欧洲重要项目的一部分。

  支撑欧盟电池职业的爱好（IPCEI），该职业在2019年超越32亿欧元。这些资金是欧盟到2025年为至少600万辆电动轿车供给动力的方针的一部分，并且毗连最新的欧洲电池立异方案，该方案将用于12个欧盟成员国的42家公司。这些公司包含宝马（BMW）、法国化学公司阿科玛（Arkema）和瑞典电池制作商诺斯伏特（Northvolt）等欧洲公司，还包含特斯拉（特斯拉）等外国公司，该公司正在德国制作电动轿车和电池工厂。

  法国和德国政府还支撑了SAFT和Stellantis的合资企业轿车电池公司（ACC），该公司方案在法国北部的上法兰西和德国凯泽斯劳滕的两家工厂进行很多电池出产。德国政府还向德国电池制作商Varta拨款3亿欧元，作为15亿欧元研制的一部分，Varta方案进一步开发锂离子技能，以进步电池的能量密度，并将硅主导的阳极投入批量出产。

  开发锂离子电池基地也是北美的战略问题。尽管美国的电动轿车普及率和添加轨道既不及欧洲或我国，但拜登政府将推动一项愈加雄心壮志的气候方针，其间或许包含收紧燃油经济性规范，供给购买鼓励办法和对充电根底设施的出资。政府现已许诺为政府车队购买美国制作的电动轿车。

  最近在2月份，拜登总统宣告在美国进行为期100天的检查，以处理要害供给链项目，如稀土金属、锂电池和半导体的收买，一切这些项目都与电动轿车的添加密不可分。

  北美电池供给链的本地化也将部分遭到2020年7月收效的USMCA下的新原产地规矩的推动。从整个区域62.5%的本地化率到北美自在交易协定下免关税交易的质量，这一份额将在未来三年内分阶段上升到70-75%，包含电池等中心部件。因为电动轿车电池约占车辆价值的40%，原始设备制作商将需求对这些组件进行本地化。

  但正如LG Energy Solution和SK Innovation在美国的争议所标明的那样，开发电池链具有高度的战略性和比赛力。美国国际交易委员会开端决议制止SK Innovation从美国进口十年，这与原始设备制作商在确保长时刻电池供给方面的重要性和杂乱性形成了显着的比照。禁令被撤销并不意味着比赛压力会随之缓解。

  直到最近，原始设备制作商首要与电池供给商树立了独家供给协议，乃至独家合资伙伴联络。因为电气化量相对较低，轿车制作商许诺从特定供给商处购买产品作为下降危险和一起同享潜在收益的一种手法是有道理的。但是，这种办法正在改动。跟着电动轿车需求的不断添加，供给现已存在瓶颈，一起原始设备制作商期望确保他们能够灵敏地取得供给和新技能。

  改动电池供给办法的一个很好的比如是特斯拉，该公司之前与松下有电池的独家组织，与松下一起制作了内华达州里诺邻近的Gigafactory 1。但是，特斯拉首席履行官埃隆·马斯克（Elon Musk）批判松下没有到达必要的出产水平。特斯拉正在其坐落上海的Gigafactory 3暂时运用LG化学电池，并已与宁德年代就亚洲制作的电动轿车的供给组织到达一起。特斯拉还方案开发自己的内部电池，以进一步使其供给根底多样化。

  日产还通过与日本NEC的合资企业AESC树立了电池供给的独家联络。尽管日产在2008年推出Leaf EV时联络杰出，但不到十年后，AESC不再是最廉价或最好的电池供给商。能够说，电池制作商正是因为这项独家协议而变得没有比赛力。2016年，日产宣告方案出售该单位并运用更广泛的供给商，它和NEC终究在2019年将其大都股权出售给我国的Envision（日产保存25%的股份）。

  与此一起，群众轿车在其前几代电动轿车（如e-Golf）中专门运用三星SDI电池。关于其雄心壮志的电动轿车方案，包含其MEB渠道和ID系列，该集团已使其电池收买多样化，与LG 化学，三星SDI和SKI签定供给协议，在欧洲出产，宁德年代在我国出产，SKI从2022年起在北美出产。群众还与瑞典的Northvolt签署了一项协议，最近收买了这家电池供给商20%的股份。此外，还收买了Northvolt在德国萨尔茨吉特的合资电池工厂的股份。

  群众轿车集团方案进一步扩展电池出产：最近在其电池战略的电力日中，它宣告了到2030年在欧洲完成240 GWh电池容量的方案，其间包含六个工厂，每个工厂40 GWh。

  包含宝马在内的其他原始设备制作商也与包含宁德年代，三星SDI和Northvolt在内的电池供给商签署了多项协议。丰田与松下树立了合资企业，一起也与宁德年代签署了协议。

  这一趋势标明，电池供给的灵敏性越来越重要。跟着电池技能的开展，原始设备制作商期望确保他们能够跟上脚步，因而能够依据不断改变的当地要求，价格或功能参数切换或额定拜访新供给商非常重要。

  但是，供给的灵敏性和操控将继续刻画电池供给链中的不同战略和联络。尽管日产现已摆脱了电池供给的笔直整合，但其他公司正在出资这种才能和容量，包含与老牌电池厂商的新合资企业。

  向电气化的过渡现已破坏了原始设备制作商对内燃机的操控。大大都原始设备制作商选用内部办法来开发和制作动力总成 - 包含发动机，变速箱和变速器 - 因为这些模块有助于在质量，功能，可靠性乃至排气声响方面区别品牌。因为电池占制作车辆本钱的30-40%，因而将此元素交给供给商是一种危险。

  原始设备制作商和电池制作商之间的合资企业带来了显着的优点。它们有助于压服供给商进行出资，因为他们将具有有确保的客户，而同享出资则下降了两边所需的危险和前期本钱开销。原始设备制作商还能够深化了解电池制作进程，不只在工厂规划和布局方面，并且在出产电池和电池组方面。对电池供给链的全面可见性和了解终究使OEM能够优化电池功能和工厂产值。

  最著名的合资企业之一是特斯拉和松下在内华达州的合资企业，这或许是OEM和电池供给商之间最成功的协作伙伴联络。松下将其电池制作专业知识用于供给电池，然后特斯拉履行模块和电池组拼装。其他原始设备制作商也树立了首要的电池出产合资企业，包含群众轿车集团与Northvolt和通用轿车与LG化学的Ultium合资企业。

  与其他原始设备制作商比较，原始设备制作商不只整合了电池出产以节约本钱，并且还取得了更大的灵敏性，技能立异和差异化。与其他组件不同，锂离子电池没有商品化，通过开发和商业化特定的电池技能能够取得相当大的比赛优势。

  这是一个优势，一些原始设备制作商乃至或许期望通过向其他制作商供货来进一步商业化。通用轿车的Ultium也有望出售给其他品牌。我国比亚迪出产自己的电池，现已是其他原始设备制作商的供给商。另一家我国整车厂长城（Long Wall）现已分拆出自己的电池部分，以创立蜂巢动力，该公司正在亚洲和欧洲出资新的产能。福特与SKI的合资企业方案到2030年到达电池容量水平，这也标明它将为其他原始设备制作商供货。

  事实上，比亚迪是一个稀有的原始设备制作商的比如，它也具有自己的车辆的彻底内部电池，模块和电池组出产。我国政府到2019年的从前方针进一步支撑了其作为电池供给商的添加，该方针要求在我国出售电动轿车的外国原始设备制作商将我国制作的电池从其白名单调整为补助质量。这有利于比亚迪和宁德年代。尔后，政府撤销了这一要求，进一步开放了我国电池商场。

  一些原始设备制作商正在考虑采纳办法，在上游完成更多的供给链集成。这能够通过与阴极制作商和采矿公司树立的联络来证明，这些公司提取和加工锂离子电池中运用的原始锂，钴，镍和锰元素。

  宝马集团已与Northvolt和比利时电池阴极资料开发商Umicore组成了一个联合技能联盟，一起也致力于开发更全面和可继续的供给链，包含收回运用 -鉴于一些原始元素的有限可用性，这一点尤为重要。2018年11月，比亚迪签署合同，从我国北京伊斯普林资料科技有限公司收买锂离子电池阴极资料。

  据报道，特斯拉正在商洽从嘉能可购买钴，专门针对特斯拉的上海工厂。此外，特斯拉在2019年宣告收买Maxwell Technologies，埃隆·马斯克（Elon Musk）其时主张该公司能够进入采矿事务，以确保其规划足够快。在2020年9月特斯拉的电池日上，该公司证明，它方案参加北美的锂矿挖掘。

  取得对 电池供给链的更多操控不只仅是确保供给， 也是 为了确保原始设备制作商的名誉。锂离子电池的供给链越来越遭到环保主义者、监管组织和顾客的检查，人们对这一进程中产生的排放和污染，以及采矿和矿藏挖掘（例如来自刚果民主共和国的钴）的品德和作业实践提出了严峻质疑。令人担忧的是，假如品牌与供给链中的不良做法和劳动条件有关，那么它们或许会被监管组织，股东和客户玷污。

  因而，电动轿车的企业社会职责（CSR）正在远远超出勾选框的规模，成为维护对电气化的巨额本钱出资的要害事务问题。因而，原始设备制作商正在与原资料供给商树立联盟，部分原因是为了确保供给，一起也是为了进步锂、钴、镍和锰等原资料挖掘和精粹的作业条件的可见性。

  例如， 宝马宣告与赣锋锂业签定一份价值5.4亿欧元的合同，以确定其100%的氢氧化锂供给，直到2025年。但宝马也忧虑采矿原资料对人权和环境的影响，以及它怎么玷污其品牌形象。通过更多地参加价值链，宝马以为它能够更好地操控原资料收买的条件。

  2019年10月，宝马与巴斯夫欧洲公司、三星SDI和三星电子一起启动了钴促进开展试点项目，以促进刚果民主共和国负职责的手艺钴矿挖掘。自2020年以来，该轿车制作商开端在将锂和钴供给给其电池供给商宁德年代和三星SDI之前直接收买锂和钴。从2021年开端，它方案在不运用任何稀土金属的情况下出产其第五代EV动力总成。

  2020年9月，群众集团与供给链剖析专家RCS Global协作，旨在审阅其广泛的供给商根底，以确保其契合人权，安全的作业条件和环境维护。这与电池供给链以及环绕矿山，原资料，童工以及健康和安全的问题密切相关。

  梅赛德斯 - 奔驰标明，未来只会从通过认证的采矿地址收买钴和锂电池，而该公司还旨在显着下降钴含量。

  包含我国的蜂巢动力和宁德年代以及特斯拉在内的公司标明，他们正处于开发不需求任何钴的电池的高级阶段。尽管这能够下降电池功率密度，但工程师们正在开发处理这个问题的办法。消除钴将下降电池的价格，并使公司削减对刚果民主共和国不稳定供给的依托。

  跟着电池供给链的开展，电池单元的供给和出产人物与完好电池组制作之间的边界越来越含糊。例如，电池集成进程包含将根本的单个电池单元转换为模块，然后将这些模块组合成电池组 - 实践上是硬件 - 其间包含要害软件，即电池办理体系（BMS）和热办理体系（TMS）。

  电池功能不只取决于单个电池，还取决于电池模块和电池组怎么组合成一个实体，这些进程为OEM和供给商供给了更多增值时机。较大的原始设备制作商一般更多地参加模块和电池组的集成，而较小的原始设备制作商和草创企业一般依托电池供给商来办理电池，模块和电池组的出产阶段，然后向车辆供给完好的，即装即用的电池组。

  这些联络因原始设备制作商和模型方案而异，但展现了制作商和供给商之间的活动联络，以及新制作和供给链服务的空间。例如，最近有一些行为走向从电池单体到包装的结合进程。

  特斯拉现已为电池单元和电池组拼装的新办法申请了专利。尽管没有施行，但该进程将使电池制作厂出产小型电池模块，然后能够像构建块相同组合成完好的电池组。2019年9月，宁德年代推出了一品种似的工艺，称为电池包装，因为电池的包装更严密，该工艺宣称比一般电池具有更高的能量密度。与环绕电池技能的许多进程相同，这些进程依然笼罩在隐秘之中，但它们旨在简化制作和拼装进程，寻求功率和下降本钱，以完成将电池价格降至每千瓦时100美元或更低的圣杯。

  电池供给链的扩展取决于两件事：电动轿车商场份额的添加和每辆车对电池容量的不断扩展的需求。鉴于强壮的监管推动力和对电动轿车开发的大规划OEM出资，第一个简直能够确保。但是，电池容量的添加并不那么清晰。

  在车辆中装置大型，重型和贵重的电池是为了添加充电之间的驾驭间隔并削减路程焦虑。但是，绝大大都轿车游览都在短间隔内，并且在50-60公里以内，而不是大大都新电动轿车车型许诺的400公里或更长时刻。假如轿车电池更契合这一实际，那么电动轿车既不需求费用，容量，也不需求当今常见的长时刻充电时刻。

  但是，提出续航路程较短的车辆需求顾客的思想办法产生严重改变，OEM或许需求不同的商业模式，例如电池替换或车辆订阅。但一些原始设备制作商和草创公司正在寻求这些类型的优惠。

  还有其他技能或许在全体电气化和推动多样化中发挥更大的效果。例如，一些原始设备制作商，特别是日本和韩国，正在出资氢燃料电池技能。但是，因为各种原因，包含缺少燃料根底设施，咱们估计燃料电池推动不会在整个动力总成组合中发挥重要效果。

  许多公司也在开发固态电池技能，他们宣称能够将充电时刻缩短到10分钟左右。丰田泄漏，这种电池将在2021年挨近商业化，并将在2025年之前装置到待售车辆上。尽管咱们估计固态在未来十年不会在整个动力总成组合中发挥重要效果，但技能正在快速开展，并且有推翻的空间。

  电动轿车需求的迅速添加和电池供给链的相应添加带来了多重应战。供给瓶颈终究或许摧残出产、出售和顾客吸收，并使数十亿美元的出资面对危险。

  因为其他供给链缺少，原始设备制作商现已优先考虑出产具有客户订单的车辆以及供给更高赢利的车辆。值得注意的是，原始设备制作商现已倾向于在更按订单出产的根底上出产电动轿车，而不是在化合物和经销商处库存。结果是，在热销商场，电动轿车的均匀等候时刻更长。客户等候的时刻越长，出售危险就越大。

  这些供给问题凸显了跟着电动轿车出产和出售的添加，电池供给链的重要性。能够供给最佳电池的原始设备制作商将在续航路程和价格上具有优势。但相同重要的是，具有一个灵敏、有弹性和多来历的电池供给链，能够应对动摇的电动轿车需求。 在电气化的比赛中，电池供给链的开展将是一个显着的比赛优势。

  这事关严重。各个原始设备制作商的命运或许取决于他们与特定电池供给商的联盟以及他们施行的全体战略 - 无论是彻底笔直整合，坚持供给商的间隔仍是跨商场的各种办法。这便是为什么了解快速开展的电池供给链（包含其当时和未来的产能）从未如此重要的原因。