Аккумуляторы электромобиля: Надежды и сомнения автопроизводителей

Когда-то аккумуляторная батарея была самой незначительной частью среди всех автомобильных запчастей, но сегодня она стала главным приоритетом и основным узким местом для автопроизводителей во всем мире.

В условиях бурного роста рынка электромобилей в этот довольно удручающий для автомобилестроения год выяснилось, что автопроизводителям не хватает инновационных аккумуляторных технологий. Обещая быстрый переход к полностью электрическому ассортименту продукции в ближайшие годы, они пытаются найти самое дешевое, но при этом наиболее производительное и компактное решение для аккумуляторов.

Разработка и производство этого важнейшего компонента электромобиля сосредоточены в Азии. Тем не менее, острая потребность в новых технологиях, сопровождаемая крупными инвестициями в исследования и разработки, а также отсутствием местных поставок, подтолкнула игроков автомобильной промышленности к подписанию партнерских отношений для создания местных кластеров по разработке и производству аккумуляторов. Тем временем правительства Европы, Америки и Азии вкладывают огромные средства в аккумуляторные технологии, стремясь стать мировым лидером.

Однако и автопроизводители, и правительства сталкиваются с проблемами, которые будет нелегко решить за короткий срок. Масштабировать производство новых аккумуляторных технологий, таких как батареи с твердым электролитом, сложно, а на реализацию этого может уйти десятилетие. Более того, растущий спрос на батареи может привести к увеличению цен на такое дефицитное сырье, как литий, кобальт и никель. Наконец, правительствам необходимо будет квалифицировать больше экспертов по электрохимии, имея дело с растущим уровнем безработицы среди тех, кто специализируется на двигателях внутреннего сгорания.

Растущий спрос на аккумуляторы для электромобилей

На автомобили с гибридной силовой установкой и электромобили в 2020 году пришлось 4,2% мировых продаж легковых автомобилей, что на 41% больше, чем в предыдущем году. В тринадцати странах, все из которых являются европейскими, доля электрифицированных автомобилей (PHEV- гибридный автомобиль с подзарядкой от электросети и BEV- аккумуляторный электрический автомобиль) в продажах новых легковых автомобилей составила более 10%.

Европейский рынок легковых автомобилей и легких грузовых автомобилей сократился на 23,5% в 2020 году по сравнению с 2019 годом из-за кризиса Covid-19. Тем не менее, регистрация электромобилей увеличилась с 559 871 единицы в 2019 году до почти 1,4 миллиона (+ 144%) в 2020 году, в том числе 745 684 автомобилей BEV (+ 107%) и 619 129 автомобилей PHEV (+ 210%).

Такой всплеск спроса в значительной степени был вызван щедрыми государственными стимулами для автомобилей с низким и нулевым уровнем выбросов. Во Франции, где двойная бонусная система позволила потребителям получить возмещение в размере до 12000 евро с июня 2020 года, количество регистраций электрифицированных транспортных средств утроилось и в прошлом году достигло 185 719 единиц.

Существенное увеличение спроса на общем сокращающемся рынке заставило автопроизводителей пересмотреть свои стратегии и ускорить электрификацию своего ассортимента.

Groupe Renault, лидер рынка электромобилей в Европе, обещает представить десять новых полностью электрических моделей (из 24 в общей сложности) пяти своих брендов в течение следующих четырех лет.

Stellantis объявила, что в 2021 году будет предлагать 50% своих автомобилей в электрифицированных версиях, а к 2025 году — в полностью электрическом диапазоне.

Volkswagen, который утроил поставки электромобилей в прошлом году, планирует инвестировать более 11 миллиардов евро в электрическую мобильность к 2023 году и производить 1,5 миллиона электромобилей в год к 2025 году.

BMW Group рассчитывает удвоить продажи электрифицированных моделей брендов BMW и Mini к концу 2021 года. Немецкий производитель выпустит как минимум 9 новых чисто электрических моделей, чтобы достичь своей амбициозной цели — продать более семи миллионов подключаемых гибридных автомобиля и чисто электромобилей к концу 2030 года.

Daimler обещает электрифицировать весь модельный ряд Mercedes-Benz Cars к 2022 году и сократить количество моделей двигателей внутреннего сгорания (ДВС) до 70% к 2030 году.

Volvo Cars нацелена на то, чтобы к 2025 году половина своих глобальных продаж составляла полностью электрические автомобили, а остальная часть приходилась на гибриды. К 2030 году каждый продаваемый автомобиль будет полностью электрическим и продаваться исключительно через Интернет.

Jaguar Land Rover планирует сделать бренд Jaguar полностью электрическим к 2025 году. Британская автомобильная группа также выпустит первый полностью электрический Land Rover в 2024 году, и еще пять моделей в течение двух лет.

В этой гонке за то, чтобы завоевать сердца потребителей и возглавить европейский рынок электромобилей, автопроизводители ищут решение для аккумуляторов, чтобы обеспечить максимальную автономность при минимальной цене и в минимальной упаковке. А такое решение дается очень непросто. 

Азия лидирует по производству аккумуляторов для электромобилей

В 2020 году во всем мире для сектора электрических и гибридных транспортных средств было выделено около 140 ГВт-ч аккумуляторов.

Сегодня в производстве аккумуляторов доминируют компании LG Energy Solutions, CATL, Panasonic, BYD, Samsung SDI и SK Innovations. Большинство этих компаний базируются в Китае, Японии или Южной Корее.

Лидер рынка и основной поставщик аккумуляторов европейским автопроизводителям, компания LG Energy Solutions (LG Chem) на долю одной только батареи приходится почти 40 ГВт-ч произведенного объема. Южнокорейский производитель осуществляет поставки для Tesla в Китае и имеет обширный портфель клиентов в Европе, в том числе VW, Renault и Mercedes.

На втором месте китайская компания CATL с мощностью около 30 ГВтч. В основном поствки осуществляются для региональных производителей.

Немного отстает лидер 2019 года, компания Panasonic, партнер Tesla и ведущий поставщик аккумуляторов в США. Японский производитель не продемонстрировал никакого роста в 2020 году по сравнению с другими производителями аккумуляторов для электромобилей, которые продемонстрировали значительный прирост.

Хотя сегодня Азия явно является пионером в производстве аккумуляторов, в игру вступают новые игроки, чему способствуют огромные инвестиции европейских правительств и ведущих автомобильных компаний.

Европа создаст собственный источник поставок аккумуляторных батарей для электромобилей

Действительно, производство аккумуляторов имеет огромное геополитическое значение. Автомобильная промышленность ЕС не хочет слишком сильно зависеть от импорта из Азии в целом и Китая в частности. В январе 2021 года Европейская комиссия одобрила государственную поддержку в размере 2,9 млрд евро со стороны двенадцати государств-членов для второго общеевропейского исследовательского и инновационного проекта по всей цепочке создания стоимости аккумуляторов. Tesla, BMW, FCA входят в число основных бенефициаров.

Кроме того, расширение производства аккумуляторов в Европе имеет решающее значение для местных автопроизводителей, поскольку позволяет контролировать последние инновации и сокращать расходы за счет более коротких цепочек поставок. По данным BloombergNEF, доля Европы в мировом производстве аккумуляторов может вырасти с 7% в 2020 году до 31% к 2030 году.

Последние несколько лет были отмечены несколькими важными партнерскими отношениями в этой области.

PSA Groupe в партнерстве с Total / Saft создала совместное предприятие, занимающееся разработкой и производством высокопроизводительных аккумуляторов для электромобилей в Европе. Компания под названием Automotive Cells Co. (ACC) получит более 5 миллиардов евро инвестиций от французских и немецких властей для строительства двух «гигафабрик» в Дуврене (Франция) и Кайзерслаутерне (Германия). К 2030 году совместное предприятие планирует достичь совокупной мощности 48 ГВтч, что достаточно для поставки 1 миллиона электромобилей или 10% предполагаемого европейского рынка.

VW и BMW вложили средства в шведский стартап Northvolt. В 2021 году компания создаст в Швеции первую «гигафабрику» по производству литий-ионных аккумуляторных элементов.

Volkswagen также планирует построить шесть заводов по производству аккумуляторных элементов в Европе к 2030 году с общей производственной мощностью до 240 гигаватт-часов (ГВтч) в год (включая 40 ГВтч, которые будут поставляться шведской компанией Northvolt).

Прослеживая успех Nothwolt,  для ускорения производства низко углеродных батарей в южной Европе, в основном во Франции, Италии и Испании, была создана компания Verkor. Французский стартап при поддержке Schneider Electric планирует запустить производство в 2023 году на своей производственной площадке во Франции с первоначальной мощностью аккумуляторных элементов 16 ГВтч.

Tesla, которая в настоящее время поставляет аккумуляторы от Panasonic, решила перенести производство аккумуляторов на собственное производство, чтобы снизить стоимость и сделать свои электромобили более доступными. Это также поможет компании избежать дальнейших задержек с поставкой аккумуляторных батарей и нарастить производство автомобилей. Tesla планирует производить свою совершенно новую структурную аккумуляторную батарею на «гигафабрике» недалеко от Берлина вместе с Model Y.

Проблемы

Сосредоточившись на том, чтобы избавиться от зависимости поставок аккумуляторных элементов из Азии, европейские автопроизводители и государственные органы часто игнорируют тот факт, что намного важнее иметь доступ к необходимому сырью. Скорость, с которой открываются новые горнодобывающие проекты, не соответствует требованиям растущей индустрии электромобилей. Это может привести к перебоям в поставках и значительному росту цен на батареи, поскольку на сырье приходится 45% стоимости литий-ионных аккумуляторных элементов. Европейские производители аккумуляторов для электромобилей и автопроизводители должны обеспечить безопасность своих цепочек поставок на всем пути до рудника, чтобы обеспечить их стабильность на рынке.

Текущие поставки лития носят олигополистический характер. На такие компании, как Albemarle (США), SQM (Чили), Ganfeng Lithium (Китай), Tianqi Lithium (Китай) и Livent (США) приходится более 70% мировых поставок лития. Создание конструктивных партнерских отношений с этими компаниями через совместные предприятия, прямые инвестиции и долгосрочные контракты на поставку имеет важное значение для доминирования в производстве аккумуляторов.

Еще одним препятствием для автомобильных компаний, являющимся ключевым рычагом для снижения высокой стоимости аккумуляторов, является массовое производство аккумуляторных элементов. Однако, как сказал исполнительный директор Tesla, Илон Маск во время «дня батарей» в сентябре 2020 года, массовое производство батарей — «самая сложная вещь в мире». На разработку, тестирование и внедрение новых технологий производства, таких как твердотельные батареи, в которых используются твердые слои соединения лития, которые, следовательно, являются более стабильными, быстрее перезаряжаются и меньше весят, потребуется несколько лет.

Правительства также столкнутся с трудностями во время реорганизации автомобильной промышленности в ближайшие годы. Конечно, крупные инвестиции в региональное производство аккумуляторов создадут много рабочих мест. По словам министра экономики, труда и энергетики Германии Йорга Штайнбаха, на «гигафабрике» Tesla в Берлине будет работать до 40 000 рабочих в 3 смены. Французский запуск Verkor до 2023 года создаст до 2000 рабочих мест.

Тем не менее, переориентация автомобильной промышленности на электромобили также потребует некоторых жертв от компаний, производящих детали для автомобилей и грузовиков с двигателями внутреннего сгорания, что приведет к увеличению безработицы. Переквалификация этих работников может потребовать еще больших государственных средств и нескольких лет до завершения.

Быстрое развитие электромобильности приносит в отрасль много волнений и надежд. Но и создает проблемы, о которых раньше не задумывались. Одна из них — поиск самой дешевой, но самой производительной и компактной аккумуляторной технологии для электромобилей.

Европейские автопроизводители следовали различным стратегиям в разработке, производстве и поставке аккумуляторов, создавая совместные предприятия, полагаясь на запуски или перемещая производство внутри компании. Однако можно быть уверенным в одном: ближайшие годы будут решающими для установления правильных партнерских отношений и обеспечения необходимой доли поставок аккумуляторных батарей.

SNECI тесно сотрудничает со многими игроками, занимающимися аккумуляторами для электромобилей. Мы сотрудничаем с ними в области развития бизнеса, стратегии и изучения рынка, партнерства, слияний и поглощений, а также управления промышленными проектами. Благодаря нашему глобальному присутствию мы обеспечиваем коммерческую и промышленную поддержку нашим клиентам по всему миру, создавая конструктивные партнерские отношения между поставщиками, автопроизводителями и технологическими стартапами. Свяжитесь с нами прямо сейчас!