毋庸置疑,在锂电领域,美国和日本一道主导着全球技术研发的潮流。事实上,美国的技术研发步伐甚至还走在日本的前面,成了一个方向标。中国电池网(www.itdcw.com)。镍钴锰酸锂、钛酸锂、磷酸铁锂和现在正处于开发热潮中的固溶体类正极材料(富锂锰基材料)等材料和电池技术的发展进程就足以表明,目前这些材料和电池的核心专利还大多把持在美国人手中。要研判全球锂电技术的发展方向,就需要关注美国科研机构和企业的研发动态,需要关注美国政府的支持方向。但是,通过A123系统破产保护事件,真锂研究在这里要说的是:一旦美国人放弃了某个技术方向,是不是就可以认为这个技术没有前途,我们也要跟着放弃?
从锂电技术和产业的发展历史来看,美国在技术方面的领先优势并没有带到产业的发展上来。真锂研究的统计表明,到2011年,美国的锂电池企业产品的全球市占率也不到3%。而奥巴马4年前上台时制定了雄心勃勃的先进电池(以锂电池为主体)产业发展目标:到2011 年美国将有能力生产将近20%的世界先进电池,到2015 年将能够生产世界总量的40%。现实发展与愿望差距巨大,现在如此,将来依然还会如此。基本可以确定,在锂电领域,美国人搞技术可以,做产业不行。
从这点看,美国人放弃的技术,不一定在产业方面就做不起来。美国企业最早开发钛酸锂电池,涌现出Altair和Ener1等钛酸锂电池的代表性企业,然而,Ener1到现在为止所获得EV电池订单也非常少,Altair甚至干脆被卖给了中国的珠海银通。通过这些,基本可以认为美国政府已抛弃了钛酸锂电池技术,因为钛酸锂电池的能量密度较低,不适应电动汽车。但是,东芝却一直在开发用于电动汽车的钛酸锂电池技术,并在市场上大有斩获,本田、三菱汽车、大众、菲亚特等先后与东芝签署了相关合作协议。
镍钴锰酸锂材料(三元材料)的核心专利技术把持在美国3M公司手中,要在全球范围内销售三元材料,或以三元材料制造电池产品,都必须向3M公司缴纳专利费。但3M公司到现在为止也没有把三元材料产业做起来,而只是让湖南瑞翔代工生产。一直未见其他美国公司做三元材料,只有户田工业和巴斯夫在做,这两家一家是日企,一家是德企。现在三元材料大有取代钴酸锂材料而成为用量最大的正极材料的趋势。材料如此,电池领域也是一样。美国企业以三元材料为正极材料的锂电池产品,全球市占率不到1%。
在锂电产业链上,从深层次分析,美国人做产业的思维与东亚三国有明显的区别。美国企业是技术主导型思维,产品开发的首要目的要尽可能展现其技术特点,买方的意见虽然会倾听,但从心底并不认为有多重要(苹果公司就是这方面的典型代表,虽然消费者对其iPhone5有不少意见甚至是抗议,但它依然不为所动)。这样做的直接结果就是成本提高、售价攀升,同时市场开拓工作也会更加困难。A123系统自称其电池单元的能量密度能做到140 Wh/kg,是全球表现最优异的,能够赶得上锰酸锂电池,但是成本也要高得多。以A123系统用于EV的20Ah/3.3V软包聚合物电池单元产品(型号APP72161227,重量520g,循环寿命1,500次(100%DOD);能量密度126.9Wh/kg,与其自称的140Wh/kg有一定差距)为例,销售单价超过了1,000美元/kWh,这意味着电池组的售价会更高,这也就是为什么通用汽车敢忤逆美国政府的意愿,将Volt电池组订单给了LG化学的最大因素。
中国企业完全是市场主导型思维,做产品的首要目的就是卖出去,买方的意见决定一切,这最终导致了产品的“唯成本论”,为最大限度地降低成本,其他的都可以不在乎。这也直接导致了中国企业的产品在大家心中形成了品质差、低端等印象。韩国企业也特别看重成本问题,但在降低成本的同时也比较注意产品的品质。日本企业的思维与美国企业相对更接近,但是在关注成本的前提下去注重产品的技术表现,因此在本质上也不太相同。拥有丰富的研发和制造经验的日本企业很关注锂电池产品的能量密度、输出特性等关键指标,这也是导致目前阶段锰酸锂路线的技术进展明显快于磷酸铁锂的主要原因。
日本的锂电池之父西美绪(索尼公司原董事)就曾对日本企业的这种倾向表示过担心,早在日本技术在线2009年07月对他的一次采访中,他说:在锂离子充电电池导入期,电池技术人员与营业人员一起向使用方的技术人员做介绍,明确告诉对方什么能做、什么不能做。而现在销售是营业主导,这种场面越来越少。现在成本竞争越来越激烈,销售方对技术方及生产现场提出的降低成本的要求越来越高。虽然可以想到换成便宜材料及缩短制造周期等方法,但技术方面要弄清这些对电池性能、尤其安全性会造成什么影响,保持不能让步的地方绝不妥协的姿态。中国