Warum wird die europäische und amerikanische Lithium-Elektroindustrie "rausgeschmissen"?

Wenn wir heute über das Grundmuster der globalen Lithium-Energie-Industrie sprechen, fällt uns zunächst die dreigliedrige strategische Situation zwischen China, Japan und der Republik Korea ein. Wie sich dieses strategische Grundmuster gebildet hat und warum sich die Lithium-Energieindustrie in den Vereinigten Staaten, die weltweit die grundlegendste Forschung zu Lithium-Energie darstellt, nicht entwickelt hat, ist vielen Lesern nicht klar. Der Entwicklungstrend des internationalen Musters der lithiumelektrischen Industrie gibt vielen Kollegen der lithiumelektrischen Industrie Anlass zur Sorge.

Das Dilemma der europäischen und amerikanischen Lithium-Elektroindustrie

Die theoretischen Innovationen und grundlegenden technologischen Durchbrüche von Lithium-Ionen-Batterien werden hauptsächlich an Universitäten und Forschungseinrichtungen in Ländern wie den USA, Frankreich und Kanada begonnen, aber die endgültige Industrialisierung ist weit entfernt in Ostasien gelandet. Das scheint eine seltsame Sache zu sein. Wenn wir es in den Kontext der Zeit stellen, ist es nicht überraschend.

Die Vereinigten Staaten haben mit ihrer starken umfassenden nationalen Stärke die weltweiten Änderungen an wissenschaftlichen und technologischen Innovationen und Geschäftsmodellen angeführt. Aufgrund der hohen Arbeits-, Umweltschutz- und Sozialkosten ist die US-amerikanische Fertigungsindustrie jedoch seit Jahrzehnten ausgehöhlt. Der Niedergang der Automobilindustrie ist ein typisches Beispiel, und die US-amerikanische Hightech-Industrie, die Finanzindustrie, bildet einen scharfen Kontrast. Die Präzisionsfertigung befasst sich mit Deutschland und Japan, während die Großfertigung China und Südkorea betrachtet.

Die Lithium-Ionen-Batterieindustrie ist eine typische arbeitsintensive und technologieintensive Industrie. Es erfordert eine große Anzahl von Arbeitskräften, hat eine bestimmte technische Schwelle und erfordert eine große Menge an Kapitalinvestitionen. Es ist nur natürlich, dass China, Japan und die ROK letztendlich den globalen Wettbewerb gewinnen werden, indem sie Arbeitskräfte, industrielle Systeme, technische Talente und Kapital ansammeln. Ähnlich wie in der Lithiumbatterieindustrie gibt es viele physikalische Fertigungsindustrien wie den Schiffbau und Haushaltsgeräte.

Die Entwicklung der Lithiumkraft in Europa und den Vereinigten Staaten unterscheidet sich stark von der in China, Japan und Korea, was hauptsächlich auf historische Gründe zurückzuführen ist. Die Industrieländer in Europa und den Vereinigten Staaten stehen seit langem an der Spitze der globalen Industriekette, um hohe Gewinne zu erzielen. Sie glauben, dass die Sekundärbatterieindustrie eine Industrie mit geringer Wertschöpfung ist, eine asiatische Angelegenheit. Die europäischen und amerikanischen Länder verachten die Entwicklung dieser margenschwachen Realwirtschaft im Wesentlichen. Der langfristige Mangel an Aufmerksamkeit hat den Mangel an großen Lithium-Energieunternehmen in Europa und Nordamerika verursacht, und die Kette der Lithium-Energieindustrie wurde nicht etabliert.

Obwohl die europäischen und amerikanischen Länder bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien sehr schwach sind, sind sie in der Grundstoffindustrie immer noch zu sehen. Zum Beispiel ist Umicore in Belgien seit 2009 weltweit führend bei positiven Materialien, und Celgard in den USA ist eines der drei globalen Diaphragmen. Die Bindemittel von Belgian Solvay, Swiss Timcal und American Cabot haben alle einen hohen Marktanteil, der mit der starken Basis der chemischen Industrie in Europa und den USA zusammenhängt.

Bei der Batterieproduktion hat Europa jedoch wenig zu bieten. Saft ist das einzige europäische Elektrokernunternehmen mit einer bestimmten Größenordnung, aber Saft begann mit speziellen Energiequellen (Militär und Luft- und Raumfahrt) und seine Entwicklungsstrategie war schon immer etwas Besonderes. Im Gegensatz zum Entwicklungsmodell der etablierten Lithiumunternehmen in China, Japan und Südkorea versuchte Saft Ende des letzten Jahrhunderts, das Geschäft mit 3C-Handybatterien zu umgehen und direkt in Strombatterien zu schneiden. Es sollte gesagt werden, dass seine Entwicklungsstrategie ziemlich weit fortgeschritten ist.

Saft begann um das Jahr 2000 mit der Entwicklung großer NCA-Batterien und wurde 2005 eingestellt, da das NCA-System nicht für Batterien mit großer Kapazität geeignet war (Tesla nahm den Weg für kleine Batterien von 1865/21700). Das Scheitern des Geschäfts mit Strombatterien hat die Geschäftstätigkeit von Saft stark beeinträchtigt und musste sich auf das Geschäft mit Spezialstrom zurückziehen, wobei höhere Monopolstellung des Franchise-Unternehmens erforderlich war, um höhere Gewinne aufrechtzuerhalten.

Im Jahr 2008 gründeten Saft und Johnson Contractors (JCI) ein Joint Venture zur Herstellung von Power-Batterien. Aufgrund der Marktentwicklung, der Geschäftsphilosophie und der technischen Wege trennten sich die beiden Seiten jedoch später. Später öffnete Saft den Markt in Nordamerika weiter, aber die Ergebnisse waren nicht zufriedenstellend und stehen im Wesentlichen still. Die extrem langsame Entwicklung von Saft im Laufe der Jahre ist tatsächlich ein Mikrokosmos der konservativen und ehrgeizigen Lithiumindustrie in Europa.

Um 2008 hatte Europa aufgrund des Einflusses der Entwicklungsstrategie von Elektrofahrzeugen in den USA auch eine Runde "Great Leap Forward" in der Lithium-Elektroindustrie. Der Autor hat in Kapitel III (3.5 Hintergrund und Folgen des großen Sprunges nach vorne in der internationalen Lithium-Elektro-Industrie) ausführlich darauf eingegangen.

Im Allgemeinen hat die europäische Energiebatterieindustrie keine Möglichkeit mehr zur Wiederbelebung. Ich persönlich glaube, dass die europäische Lithiumindustrie im Grunde genommen beseitigt wurde. Ich möchte auch darauf hinweisen, dass einige inländische Medien kürzlich berichtet haben, dass deutsche Volkswagen, Mercedes-Benz und BMW Fabriken für "Lithium-Ionen-Batterien" bauen. Nachdem ich die deutsche Quelle überprüft hatte, bestätigte ich, dass diese Unternehmen tatsächlich Pack-Anlagen bauen. Keine elektrischen Kernanlagen. Dies ist auf Übersetzungsfehler von nicht professionellen Journalisten zurückzuführen.

Die Situation in Nordamerika ist nicht ganz die gleiche wie in Europa. Der kanadische E-one Moli und der US A123 sind die einzigen beiden Unternehmen in Nordamerika, die über eine bestimmte Lithiumleistung verfügen. Aus historischen Gründen ist der Anteil chinesischer Mitarbeiter in diesen beiden Unternehmen relativ hoch, was zur Lithium-Energie-Industrie in China beiträgt. Viel Lithiumstrom "kehrt ins Meer zurück" Seit einiger Zeit kennen diese beiden Unternehmen den Maßstab des "internationalen erstklassigen Lithium-Energieunternehmens" in den Augen der Chinesen, obwohl Moli und A123 dies sind auf zweitklassigem internationalem Niveau in Bezug auf Produktionskapazität und Technologie. Die Geschichte der beiden Unternehmen war ebenfalls äußerst holprig, und jede Fusion ging mit einem erheblichen Verlust an Talent und Technologie einher.

2008 verlagerte die US-Regierung ihre strategische Ausrichtung bei Elektrofahrzeugen von Wasserstoff und Brennstoffzellen auf Lithium-Ionen-Batterien. Der "große Sprung nach vorne" der Lithiumkraft in den Vereinigten Staaten spiegelt sich hauptsächlich in zwei Aspekten wider. Einerseits haben die Vereinigten Staaten eine Reihe kleiner Unternehmen im Zusammenhang mit Batterien gegründet. Diese Startups konzentrieren sich hauptsächlich auf die Westküste Kaliforniens, das Silicon Valley und in der Nähe von Boston an der Ostküste. Nach unvollständigen Statistiken gibt es bis zu Hunderte.

Lithium-Statup mit einem bestimmten Ruf hat Envia, Ambri, ImprintEnergy, AlveoEnergy, SilaNanotechnologies, BoulderIonics, PrietoBattery, Sakti3, Xilectric, Am und so weiter.

Aufgrund der Tatsache, dass die Lithiumindustrie in den Vereinigten Staaten sehr schwach ist, zielen die meisten dieser Lithiumstatups hauptsächlich darauf ab, den chinesischen Markt zu öffnen. Andererseits sind viele große Unternehmen in Europa und den USA in die Lithiumindustriekette eingetreten. Einzelheiten finden Sie in der Analyse des dritten Kapitels des Autors (3.5 Hintergrund und Konsequenzen des großen Sprunges nach vorne in der internationalen Lithiumindustrie).

Die Giga-Fabrik von Tesla wurde 2017 offiziell eröffnet, daher stimmen einige Leser möglicherweise nicht mit meinen Untersuchungen zum Niedergang der Lithiumindustrie in Nordamerika überein. Angesichts der Besonderheit der Giga-Fabrik im globalen Bereich der Lithium-Elektro- und Elektrofahrzeuge muss ich die Giga-Fabrik separat erörtern.

Tatsächlich hatte Tesla zuvor nicht geplant, ein eigenes Kernwerk zu bauen, aber im Oktober 2013 unterzeichneten Tesla und Matsushita den zweiten Kernliefervertrag von 18650. Matsushita erhöhte einseitig den Kernpreis erheblich und zwang Musk schließlich, sich für den Bau eines eigenen Giga zu entscheiden -Fabrik, um die Kontrolle von Panasonic über die Tesla-Kernversorgung vollständig zu entziehen. Die Bauzeit der Giga-Fabrik war bereits nach dem großen Sprung nach vorne in der Lithiumindustrie in Europa und den Vereinigten Staaten.

Meiner persönlichen Meinung nach ist Teslas Gigafabrik ein erfolgreiches, aber ganz besonderes Beispiel dafür, dass Japans Lithium-Ionen-Industrie eng mit dem amerikanischen Kapital zusammenarbeitet. Giga-factory liefert Produktionstechnologie von Panasonic und ist für die Schulung der entsprechenden Techniker verantwortlich. Die US-Finanzgemeinschaft bietet finanzielle Unterstützung, aber Tesla hat auch eine Vielzahl von technischen Änderungen an den Produktionslinien und Geräten von Panasonic vorgenommen.

Ältere Kollegen in der Lithiumbatterieindustrie sollten verstehen, dass der Hintergrund und die Funktionsweise der Giga-Fabrik tatsächlich sehr speziell sind und es in der europäischen und amerikanischen Industrie fast keine Replikationsmöglichkeiten gibt. Daher glaubt der Autor persönlich, dass der Erfolg der Giga-Fabrik nicht die Wiederbelebung der US-amerikanischen Lithiumbatterieindustrie beweist, da die derzeitige US-Industrie keine Bedingungen in Bezug auf Kapital, Technologie und Talent hat.

Der Autor analysierte im dritten Kapitel, dass der "große Sprung nach vorne" von Lithiumbatterien in Europa und Amerika vor einigen Jahren gescheitert sei. Rückblickend auf die Entwicklungsgeschichte der internationalen Lithiumbatterieindustrie in den letzten 25 Jahren nach 2005 nimmt der Marktanteil führender Unternehmen auf dem gesamten Markt tatsächlich zu, und der Oligopoleffekt wird immer deutlicher. Beispielsweise nehmen geschichtete positive Elektroden und Graphitmaterialien in Bezug auf Elektrodenmaterialien immer noch fast 70% und 99% des Marktanteils positiver und negativer Elektroden ein.

In absehbarer Zeit werden die Hauptposition von geschichteten positiven Elektrodenmaterialien und die Monopolposition von Graphit-negativen Elektrodenmaterialien den Lebenszyklus der gesamten Lithium-Elektroindustrie durchlaufen (die wissenschaftliche Wahrheit hinter dieser Hoffnung, die die Leser ernsthaft denken werden).

Andererseits konzentrieren sich in der gesamten Kette der Lithiumindustrie Produktionskapazität, Märkte, Technologie und Rechte an geistigem Eigentum zunehmend auf einige wenige multinationale Unternehmen. Zum Beispiel Umicore, Nichia, L & F; Das Verkaufsvolumen der vier Unternehmen von F und Hunantanne machte 2016 mehr als 50% des globalen positiven Marktanteils aus. Die Konzentration der negativen Pole ist höher, und vier Unternehmen, Hitachi Chemical, Mitsubishi Chemical, BTR und Sequoia, liefern mehr als 80% der weltweiten negativen Materialien. Elektrolyt, Membran und Aluminium-Kunststofffolie und andere Grundstoffe, der Markt ist auch ein immer höheres Maß an Monopol.

Die Marktkonzentration im Energiekern ist noch ausgeprägter. Die sechs Unternehmen SONY, Panasonic, Samsung SDI, LG sowie ATL / CATL und BYD haben eine Kapazität von fast 70% des weltweiten Batteriemarktanteils. Wenn Sie bedenken, dass Teslas Gigafactor kurz vor dem Erreichen der Designkapazität steht, erreicht die Konzentration der Power Core-Kapazität eine beispiellose neue Höhe.

Tatsächlich ist die Produktionskapazität nur ein Aspekt, und die großen Unternehmen konkurrieren immer noch um Rechte an geistigem Eigentum. Die Patentsituation ist noch weniger optimistisch. Beispielsweise sind die Kernpatente für LFP vollständig im Besitz von Johnson Matthew, und die wichtigsten Patente von praktischem Wert für LCO, NMC und NCA liegen in den Händen von 3M, Umicore, Nichia, Samsung SDI, Panasonic und SMM.

Solange eine sorgfältige Analyse der Entwicklung der Lithiumindustrie in den letzten 20 Jahren erfolgt, wird der Trend der Konzentration sehr deutlich. Der Grund dafür ist, dass einerseits nach fast 25 Jahren Entwicklung die Lithium-Energieindustrie in eine reife Phase seit der Wachstumsphase eingetreten ist. Auf der anderen Seite ist der nächste revolutionäre Durchbruch noch lange nicht abgeschlossen, da sich die globalen Fortschritte in der chemischen Energietechnologie verlangsamt haben.

Unter diesem Gesichtspunkt der große Sprung nach vorne bei der Lithium-Energie, der 2008 in Europa und den Vereinigten Staaten begann, einschließlich der Welle von lithium-eisenphosphat-batterien, die vor China begann, und einer großen Anzahl von KMU und sogar multinationalen Unternehmen, die dies getan haben in keiner Branche akkumuliert sind in die Lithium-Power-Industrie eingetreten. Nach Ansicht des Autors widerspricht dies im Wesentlichen dem Trend, da es gegen das grundlegende Entwicklungsgesetz dieser Branche verstößt. Eine reife Industrie braucht eine höhere Konzentration, nicht umgekehrt.

Es ist erwähnenswert, dass die europäischen und amerikanischen Länder nach 2008 einen Punkt in der Kette der Energiebatterieindustrie gefunden haben, nämlich die Zertifizierung von Pack-, BMS- und Batterietests.

In der Tat ist dies auch gut verstanden. Da es bei der Batterieproduktion vollständig hinter China, Japan und Südkorea zurückgeblieben ist, darf das letzte Glied in der Industriekette von Pack, BMS sowie Prüfung und Zertifizierung nicht übergeben werden. Elektronik und Software waren schon immer westliche Stärken. Obwohl die Zertifizierung von Pack-, MBS- und Batterietests nicht viel ausgefeilte Technologie enthält, können westliche Fahrzeughersteller chinesische Unternehmen durch verbindliche Standardbarrieren blockieren. Natürlich werden Europa und die Vereinigten Staaten diesen letzten Bereich, in dem die Stimme gezeigt wird und die Gewinne höher sind, nicht aufgeben. Dies verstärkt den traditionellen Stil der westlichen Industrieländer vollständig.

Im Jahr 2016 gab Daimler-Benz bekannt, 240 Millionen Euro in den Aufbau einer Lithium-Ionen-Batteriepack-Fabrik in Deutschland (die zuvor fälschlicherweise in eine Batterieproduktionsanlage übersetzt wurde) zu investieren, um Batteriepacks für sein Elektrofahrzeug und Mercedes-Benz Energie bereitzustellen Reserveabteilungen. SAIC GM gab 2016 offiziell bekannt, dass es 1,72 Milliarden Yuan in den Bau eines Montagewerks für Lithiumbatterien in Shanghai Jinqiao investieren wird, um die Lokalisierung seines neuen Batteriesystems für Energiefahrzeuge zu erreichen. Gleichzeitig wird das Werk auch die weltweite Produktion neuer Energiefahrzeuge von GM sein. lithium-akkus. Vor kurzem haben deutsche Volkswagen, BMW und Ford aus den USA ähnliche Pläne für den Bau des Pack-Werks angekündigt.

Natürlich mögen sich einige Leser fragen, ob es möglich ist, mit einem "magischen" Material (wie Graphen) oder einer neuen Technologie (wie Lithiumschwefel, Lithium-Leer-Batterien oder Festkörperbatterietechnologie) einen revolutionären Durchbruch zu erzielen. Europäische und amerikanische Unternehmen können das Blatt wenden.

Die Antwort lautet: Die Chancen stehen schlecht. Sobald eine Branche reif ist, dreht sich alles um Produktionskapazität und -kosten, genau wie in früheren Branchen wie Stahl, Schiffbau, Haushaltsgeräte und Computer. Zu dieser Zeit traten die Spielregeln in die Ära der Starken ein, und dieser "Matthew-Effekt" machte es neuen Unternehmen schwer oder fast unmöglich, in die Branche einzusteigen.

Die Lithium-Elektrizitätsindustrie ist eine kapital- und technologieintensive High-Tech-Industrie, die zur typischen Kategorie der Realwirtschaft gehört, so dass der technologische Fortschritt im industriellen Sinne der Lithium-Energie immer noch sehr langsam ist. Es ist schwierig, revolutionäre Durchbrüche zu erzielen, die enorme finanzielle Mittel erfordern und eine Reihe schwieriger Probleme in Wissenschaft und Technik lösen. Dies ist ein großer Unterschied zwischen der Realwirtschaft und der IT-Branche. Es gibt tiefe Gründe, warum die Internet-Startup-Mythen wie Facebook und Google in der Batterieindustrie nicht repliziert werden können.

Aus industrieller Sicht ist die Lithium-Ionen-Batterieindustrie ein typisches technologie- und kapitalintensives physikalisches Wirtschaftsfeld. Der Bau großer Lithiumkraftwerke erfordert enorme Kapitalinvestitionen, eine beträchtliche technologische akkumulation und eine große Anzahl von Lithiumkraftfachleuten.

Wie bereits erwähnt, kann die Giga-Fabrik von Tesla als erfolgreicher, aber besonderer Fall angesehen werden, in dem die japanische Lithiumindustrie eng mit dem US-Kapital zusammenarbeitet, aber die Giga-Fabrik ist nicht replizierbar. Weil die derzeitige europäische und nordamerikanische Industrie in Bezug auf Kapital, Technologie und Talent nicht qualifiziert ist. Wichtiger ist, dass der Autor im vorigen Kapitel ausführlich analysiert hat, dass Europa und Nordamerika in dieser Phase tatsächlich keine Lithium-Elektrizitätsindustrie mehr entwickeln müssen, was durch die Entwicklungsphase der internationalen Lithium-Elektrizitätsindustrie bestimmt wird.

Ich persönlich glaube, dass die derzeitige Lithium-Ionen-Batterieindustrie von China, Japan und Südkorea monopolisiert wurde und dieses grundlegende strategische Muster kaum zu durchbrechen ist. Obamas ehrgeiziger Versuch, das Drei-Nationen-Monopol auf die Lithium-Ionen-Batterieindustrie zu brechen, um der amerikanischen Strategie für Elektrofahrzeuge zu entsprechen, scheint weitgehend gescheitert zu sein.

Tatsächlich haben auch europäische und amerikanische Regierungen und Unternehmen dieses Problem erkannt. Einerseits hoffen sie, durch die Zusammenarbeit mit asiatischen Unternehmen wie den Entwicklungsmodellen von Starunternehmen wie BASF, BOSCH und Tesla Erfahrungen in der Batterieherstellung zu sammeln.

Auf der anderen Seite hofft die europäische und amerikanische Geschäftswelt, eine führende Position in der nächsten Generation der Lithium-Ionen-Batterietechnologie wie Vollbatterien, Lithium-Schwefel-Batterien und Lithium-Luft-Batterien zu erreichen. Ihre Entwicklungsstrategie hängt von der Unzuverlässigkeit ab, eine persönliche Sichtweise zu vertreten. Ich glaube, dass die Leser ihre eigenen Gedanken zu diesen Themen haben sollten, nachdem sie die ersten drei Kapitel dieser Artikelserie gelesen haben.

Japanische Unternehmen wollen der Technologie immer einen Schritt voraus sein und gleichzeitig den höchstmöglichen Gewinn erzielen. Südkoreanische Unternehmen nutzen ihre Kostenstrategie, um die Entwicklung neuer Technologien in Japan verfolgen zu können. Chinesische Unternehmen versuchen, neue Anwendungsbereiche und Märkte zu erschließen, um den Kostenwettbewerbsdruck koreanischer Unternehmen zu verlagern.

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