¿Por qué la industria eléctrica de litio europea y estadounidense está siendo "expulsada"?

Hablando sobre el patrón básico de la industria global de energía de litio en la actualidad, lo primero que me viene a la mente es la situación estratégica de tres frentes entre China, Japón y la República de Corea. En cuanto a cómo se formó este patrón estratégico básico y por qué la industria de la energía de litio en los Estados Unidos, que es la investigación más básica sobre la energía de litio en el mundo, no se ha desarrollado, muchos lectores no lo tienen claro. La tendencia de desarrollo del patrón de la industria eléctrica-litio internacional es motivo de preocupación para muchos colegas eléctricos-litio.

El dilema de la industria eléctrica de litio europea y americana

Las innovaciones teóricas y los avances tecnológicos básicos de las baterías de iones de litio se inician principalmente en universidades e instituciones de investigación en países como Estados Unidos, Francia y Canadá, pero la industrialización final ha aterrizado en el este de Asia muy lejos. Esto parece ser algo extraño. Si lo ponemos en el contexto de la época, no es de extrañar.

Estados Unidos ha estado liderando la innovación científica y tecnológica y los cambios de modelo de negocios del mundo con su poderosa fuerza nacional integral. Sin embargo, debido a los altos costos laborales, de protección ambiental y sociales, la industria manufacturera de EE. UU. Se ha hundido durante décadas. El declive de la industria automotriz es un ejemplo típico, y la industria de alta tecnología de los Estados Unidos, la industria financiera para formar un fuerte contraste. La fabricación de precisión mira a Alemania y Japón, mientras que la fabricación a gran escala mira a China y Corea del Sur.

La industria de las baterías de iones de litio es una industria típica de uso intensivo de mano de obra y tecnología. Requiere una gran cantidad de mano de obra, tiene un cierto umbral técnico y requiere una gran cantidad de inversión de capital. Es natural que China, Japón y la República de Corea finalmente ganen la competencia global acumulando mano de obra, sistemas industriales, talentos técnicos y capital. Al igual que en la industria de las baterías de litio, existen muchas industrias de fabricación física, como la construcción naval y los electrodomésticos.

El desarrollo de la energía del litio en Europa y Estados Unidos es muy diferente al de China, Japón y Corea, lo que se debe principalmente a razones históricas. Los países desarrollados de Europa y Estados Unidos llevan mucho tiempo en la cima de la cadena industrial mundial con grandes beneficios. Creen que la industria de las baterías secundarias es una industria de bajo valor agregado que es un asunto asiático. Los países europeos y americanos desdeñan esencialmente el desarrollo de esta economía real de bajo margen. La falta de atención a largo plazo ha provocado la falta de empresas de energía de litio a gran escala en Europa y América del Norte, y la cadena de la industria de energía de litio no se ha establecido.

Aunque los países europeos y americanos son muy débiles en la producción de baterías de iones de litio, todavía se pueden ver en la industria de materiales básicos. Por ejemplo, Umicore en Bélgica ha sido el líder mundial de materiales positivos desde 2009, y Celgard en los Estados Unidos es uno de los tres diafragmas globales. Los aglutinantes belgas de Solvay, Swiss Timcal y los agentes conductores de American Cabot tienen una alta cuota de mercado, que está relacionada con la sólida base de la industria química en Europa y Estados Unidos.

Pero en la producción de baterías, Europa tiene poco que mostrar. Saft es la única empresa europea central eléctrica con cierta escala, pero Saft comenzó con fuentes de energía especiales (militares y aeroespaciales) y su estrategia de desarrollo siempre ha sido muy especial. A diferencia del modelo de desarrollo de las principales empresas de litio en China, Japón y Corea del Sur, Saft intentó eludir el negocio de baterías de teléfonos móviles 3C y cortar directamente las baterías de energía a fines del siglo pasado. Cabe decir que su estrategia de desarrollo está bastante avanzada.

Saft comenzó a desarrollar grandes baterías de energía NCA alrededor del año 2000 y se suspendió en 2005 porque el sistema NCA no era adecuado para baterías de gran capacidad (Tesla tomó la ruta de las baterías pequeñas 1865/21700). La quiebra del negocio de las baterías de energía ha afectado en gran medida las operaciones de Saft y ha tenido que retirarse al negocio de energía especial, confiando en la posición de monopolio de la franquicia para mantener mayores ganancias.

En 2008, Saft and Johnson Contractors (JCI) establecieron una empresa conjunta para producir baterías eléctricas, pero debido al desarrollo del mercado, la filosofía empresarial y las rutas técnicas, las dos partes se separaron posteriormente. Posteriormente, Saft siguió abriendo mercado en Norteamérica, pero los resultados no han sido satisfactorios y se encuentran básicamente estancados. El desarrollo extremadamente lento de Saft a lo largo de los años es en realidad un microcosmos de la industria del litio conservadora y poco ambiciosa en Europa.

Alrededor de 2008, debido a la influencia de la estrategia de desarrollo de vehículos eléctricos en los Estados Unidos, Europa también tuvo una ronda de "Gran Salto Adelante" en la industria eléctrica de litio. El autor ha analizado en detalle en el capítulo III (3.5 Los antecedentes y las consecuencias del Gran Salto Adelante en la Industria Eléctrica Internacional de Litio).

En general, la industria europea de las baterías eléctricas ya no tiene la posibilidad de revitalizarse, personalmente creo que la industria europea del litio básicamente ha sido eliminada. También me gustaría señalar que algunos medios nacionales han informado recientemente que Volkswagen, Mercedes-Benz y BMW alemanes están construyendo fábricas de "baterías de iones de litio". Después de verificar la fuente alemana, confirmé que estas empresas están construyendo plantas Pack. No centrales eléctricas. Esto se debe a errores de traducción de periodistas no profesionales.

La situación en América del Norte no es exactamente la misma que en Europa. La canadiense E-one Moli y la estadounidense A123 son las únicas dos empresas en América del Norte que tienen una cierta escala de energía de litio. Por razones históricas, la proporción de empleados chinos en estas dos empresas es relativamente alta, lo que contribuye a la industria de la energía de litio en China. Mucha electricidad de litio "regresando al mar". Durante un tiempo, estas dos empresas conocen el punto de referencia de la "empresa internacional de energía de litio de primera clase" a los ojos del pueblo chino, aunque Moli y A123 son a niveles internacionales de segunda categoría en términos de capacidad de producción y tecnología. La historia de las dos empresas también ha sido muy accidentada, y cada fusión ha estado acompañada de una importante pérdida de talento y tecnología.

En 2008, el gobierno de EE. UU. Cambió su dirección estratégica en los vehículos eléctricos de la energía de hidrógeno y las pilas de combustible a las baterías de iones de litio. El "gran salto adelante" de la energía de litio en los Estados Unidos se refleja principalmente en dos aspectos. Por un lado, Estados Unidos ha establecido una serie de pequeñas empresas de riesgo relacionadas con las baterías. Estas startups se concentran principalmente en la costa oeste de California, Silicon Valley y cerca de Boston en la costa este. Según estadísticas incompletas, hay hasta cientos.

El estado de litio con cierta reputación tiene Envia, Ambri, ImprintEnergy, AlveoEnergy, SilaNanotechnologies, BoulderIonics, PrietoBattery, Sakti3, Xilectric, Am, etc.

Debido al hecho de que la industria del litio en los Estados Unidos es muy débil, la mayoría de estas actualizaciones de litio están destinadas principalmente a abrir el mercado chino. Por otro lado, muchas grandes empresas de Europa y Estados Unidos han entrado en la cadena de la industria del litio. Para más detalles, consulte el análisis del tercer capítulo del autor (3.5 antecedentes y consecuencias del Gran Salto Adelante en la Industria Internacional del Litio).

La Giga-fábrica de Tesla se lanzó oficialmente en 2017, por lo que es posible que algunos lectores no estén de acuerdo con mi investigación sobre el declive de la industria del litio en América del Norte. En vista de la particularidad de Giga-factory en los campos mundiales de vehículos eléctricos y de litio, es necesario que analice Giga-factory por separado.

De hecho, Tesla no planeó previamente construir su propia planta central, pero en octubre de 2013, Tesla y Matsushita firmaron el segundo contrato de suministro de núcleo 18650, Matsushita aumentó unilateralmente significativamente el precio central, finalmente obligó a Musk a decidir construir su propia Giga. -fábrica para deshacerse por completo del control de Panasonic sobre el suministro central de Tesla. El período de construcción de Giga-factory ya ha sido después del Gran Salto Adelante en la industria del litio en Europa y Estados Unidos.

En mi opinión personal, la gigafábrica de Tesla es un ejemplo exitoso pero muy especial de cómo la industria de iones de litio de Japón trabaja en estrecha colaboración con el capital estadounidense. Giga-factory proporciona tecnología de producción de Panasonic y es responsable de capacitar a los técnicos relacionados. La comunidad financiera de EE. UU. Brinda apoyo financiero, pero Tesla también ha llevado a cabo una gran cantidad de modificaciones de ingeniería en las líneas de producción y equipos de Panasonic.

Los colegas de alto nivel en la industria de las baterías de litio deben comprender que los antecedentes y el modo de funcionamiento de Giga-factory son en realidad muy especiales, y casi no se puede replicar en las industrias europea y estadounidense. Por lo tanto, el autor cree personalmente que el éxito de Giga-factory no prueba el resurgimiento de la industria estadounidense de baterías de litio, porque la industria estadounidense actual no tiene condiciones en términos de capital, tecnología y talento.

El autor analizó en el tercer capítulo que el "Gran Salto Adelante" de las baterías de litio en Europa y América hace unos años terminó en fracaso. Mirando hacia atrás en la historia de desarrollo de la industria internacional de baterías de litio en los últimos 25 años, después de 2005, la participación de mercado de las empresas líderes en todo el mercado está aumentando y el efecto oligopolio es cada vez más prominente. Por ejemplo, en términos de materiales de electrodos, los electrodos positivos en capas y los materiales de grafito todavía ocupan casi el 70% y el 99% de la cuota de mercado de electrodos positivos y negativos.

En el futuro previsible, la posición principal de los materiales de electrodos positivos en capas y la posición de monopolio de los materiales de electrodos negativos de grafito se ejecutarán a lo largo del ciclo de vida de toda la industria eléctrica del litio (la verdad científica detrás de esta esperanza que los lectores pensarán seriamente).

Por otro lado, en toda la cadena de la industria del litio, la capacidad de producción, los mercados, la tecnología y los derechos de propiedad intelectual se concentran cada vez más en unas pocas empresas multinacionales. Por ejemplo, Umicore, Nichia, L&F; El volumen de ventas de las cuatro empresas de abeto F y Hunan representó más del 50% de la cuota de mercado positiva global en 2016. La concentración de polos negativos es mayor, y cuatro empresas, Hitachi Chemical, Mitsubishi Chemical, BTR y Sequoia, Suministran más del 80% de los materiales negativos del mundo. Electrolito, diafragma y película de plástico de aluminio y otros materiales básicos, el mercado es también un grado cada vez más alto de monopolio.

La concentración del mercado en el núcleo energético es aún más pronunciada. Las seis empresas SONY, Panasonic, Samsung SDI, LG más ATL / CATL y BYD tienen una capacidad de casi el 70% de la cuota de mercado mundial de baterías. Si considera que el Gigafactor de Tesla está a punto de alcanzar la capacidad de diseño, entonces la concentración de la capacidad del núcleo de energía alcanzará una nueva altura sin precedentes.

De hecho, la capacidad de producción es solo un aspecto, y las grandes empresas siguen compitiendo por los derechos de propiedad intelectual, la situación de las patentes es aún menos optimista. Por ejemplo, las principales patentes de LFP son propiedad exclusiva de Johnson Matthew, y las principales patentes de valor práctico para LCO, NMC y NCA están en manos de 3M, Umicore, Nichia, Samsung SDI, Panasonic y SMM.

Mientras se realice un análisis cuidadoso del desarrollo de la industria del litio en los últimos 20 años, será muy claro que la tendencia de concentración. La razón detrás de esto es que, por un lado, después de casi 25 años de desarrollo, la industria de la energía de litio ha entrado en un período maduro desde el período de crecimiento. Por otro lado, debido a que los avances globales en la tecnología de la energía química se han ralentizado, el próximo avance revolucionario está lejos todavía.

Desde este punto de vista, el Gran Salto Adelante en energía de litio que comenzó en Europa y Estados Unidos en 2008, incluyendo la ola de baterías de energía de fosfato de hierro y litio que comenzó antes de China, y un gran número de PyMEs e incluso empresas multinacionales que han no acumulados en ninguna industria han entrado en la industria de la energía de litio. En opinión del autor, es esencialmente contraria a la tendencia, porque viola la ley básica de desarrollo de esta industria. Una industria madura necesita una mayor concentración, no al revés.

Vale la pena mencionar que después de 2008, los países europeos y americanos han encontrado un punto de fuerza en la cadena de la industria de las baterías de potencia, a saber, Pack, BMS y certificación de prueba de batería.

De hecho, esto también se comprende bien. Dado que se ha quedado completamente a la zaga de China, Japón y Corea del Sur en la producción de baterías, el eslabón final en la cadena industrial de Pack, BMS y pruebas y certificación no debe entregarse. La electrónica y el software siempre han sido puntos fuertes de Occidente. Aunque no hay mucha tecnología sofisticada en Pack, MBS y certificación de prueba de baterías, las compañías de vehículos occidentales pueden bloquear a las compañías chinas a través de barreras estándar obligatorias. Naturalmente, Europa y Estados Unidos no se rendirán en esta última área donde la voz se despliega y los beneficios son mayores. Esto complica por completo el estilo tradicional de los países desarrollados occidentales.

En 2016, Daimler-Benz anunció que invertirá 240 millones de euros en el establecimiento de una fábrica de paquetes de baterías de iones de litio en Alemania (anteriormente traducida por error a una planta de producción de baterías) para proporcionar paquetes de baterías para su vehículo eléctrico y energía Mercedes-Benz. departamentos de reserva. SAIC GM también anunció oficialmente en 2016 que invertirá 1,72 mil millones de yuanes para construir una planta de ensamblaje de paquetes de baterías de litio en Shanghai Jinqiao para lograr la localización de su nuevo sistema de baterías de vehículos de energía. Al mismo tiempo, la planta también será la producción global de vehículos de nueva energía de GM. paquetes de baterías de litio. Recientemente, los alemanes Volkswagen, BMW y Ford de los Estados Unidos anunciaron planes similares para la construcción de la fábrica Pack.

Por supuesto, algunos lectores pueden preguntarse si es posible lograr un avance revolucionario con un material "mágico" (como el grafeno) o una nueva tecnología (como azufre de litio, baterías de litio vacías o tecnología de baterías de estado sólido). Las empresas europeas y americanas pueden cambiar el rumbo.

La respuesta es: las probabilidades son escasas. Una vez que una industria ha alcanzado la madurez, se trata de la capacidad de producción y los costos, al igual que las industrias anteriores, como el acero, la construcción naval, los electrodomésticos y las computadoras. En ese momento, las reglas del juego entraron en la era de los fuertes, y este "efecto Matthew" hizo difícil o casi imposible que nuevas empresas ingresaran a la industria.

La industria de la electricidad de litio es una industria de alta tecnología intensiva en capital y tecnología, que pertenece a la categoría típica de la economía real, por lo que el progreso tecnológico en el sentido industrial de la energía de litio es todavía muy lento. Es difícil lograr avances revolucionarios que requieran enormes cantidades de financiamiento y resuelvan una serie de difíciles problemas en ciencia e ingeniería. Ésta es una gran diferencia entre la economía real y la industria de TI. Hay profundas razones por las que los mitos de las empresas emergentes de Internet como Facebook y Google no se pueden replicar en la industria de las baterías.

Desde el punto de vista industrial, la industria de las baterías de iones de litio es una tecnología típica + un campo económico físico intensivo en capital. La construcción de plantas de energía de litio a gran escala requiere una gran inversión de capital, una acumulación tecnológica considerable y una gran cantidad de profesionales de la energía de litio.

Como mencioné anteriormente, la fábrica Giga de Tesla puede verse como un caso exitoso pero especial de la industria japonesa del litio que trabaja en estrecha colaboración con el capital estadounidense, pero la fábrica Giga no es replicable. Porque las industrias europeas y norteamericanas actuales no están calificadas en términos de capital, tecnología y talento. Lo que es más importante es que el autor ha analizado en detalle en el capítulo anterior, Europa y América del Norte en esta etapa de hecho ya no necesitan desarrollar la industria eléctrica de litio, que está determinada por la etapa de desarrollo de la industria eléctrica de litio internacional.

Personalmente, creo que la industria actual de baterías de iones de litio ha sido monopolizada por China, Japón y Corea del Sur, y este patrón estratégico básico es casi imposible de romper. El ambicioso intento de Obama de romper el monopolio de tres naciones sobre la industria de las baterías de iones de litio para igualar la estrategia de Estados Unidos para los vehículos eléctricos parece haber fracasado en gran medida.

De hecho, los gobiernos y empresas europeos y estadounidenses también han reconocido este problema. Por un lado, esperan ganar algo de experiencia en la fabricación de baterías a través de la cooperación con empresas asiáticas, como los modelos de desarrollo de empresas estrella como BASF, BOSCH y Tesla.

Por otro lado, la comunidad empresarial europea y estadounidense espera lograr una posición de liderazgo en la próxima generación de tecnología de baterías de iones de litio, como baterías totalmente sólidas, baterías de litio azufre y baterías de aire de litio. Su estrategia de desarrollo depende de la falta de fiabilidad de que se trate de tener una visión personal. Creo que los lectores deberían tener sus propios pensamientos sobre estos temas después de leer los primeros tres capítulos de esta serie de artículos.

Las empresas japonesas quieren mantenerse a la vanguardia de la tecnología mientras obtienen los mayores beneficios posibles. Las empresas surcoreanas utilizan su estrategia de costos para poder rastrear el desarrollo de nuevas tecnologías en Japón. Las empresas chinas están intentando abrir nuevas áreas de aplicación y mercados para cambiar la presión competitiva de costes de las empresas coreanas.

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