Il turbolento mercato delle batterie: come possiamo distinguerci?

La prospettiva di una continua e rapida crescita delle vendite di veicoli elettrici è indiscutibile e le batterie rappresentano una componente importante del costo dei veicoli elettrici. Con l'adeguamento delle politiche nazionali e la concorrenza sempre più agguerrita nel mercato dei veicoli elettrici, le sfide che il settore delle batterie elettriche in rapida espansione deve affrontare stanno diventando più evidenti: la soglia di ingresso nel mercato è stata innalzata e la polarizzazione è seria. Le aziende prive di tecnologie di base e di capacità di produzione su larga scala corrono il rischio di essere eliminate. Quali sono i fattori chiave che determinano il successo o il fallimento di un'impresa?

Si avvicina una rivoluzione globale nell'elettrificazione delle automobili e un forte sostegno politico e un continuo progresso tecnologico sono le principali forze trainanti per lo sviluppo del settore dei veicoli elettrici. Ad esempio, il governo degli Stati Uniti offre crediti d'imposta fino a 7.500 dollari per l'acquisto di veicoli elettrici; Anche il governo cinese si è posto obiettivi ambiziosi e ha ripetutamente introdotto politiche di sussidi per l'acquisto di nuovi veicoli energetici, rendendo la Cina il Paese con la crescita più rapida delle vendite di veicoli elettrici al mondo. In risposta alle sfide della riduzione dei sussidi e della concorrenza sui costi, quali fattori sono fondamentali per determinare il successo o il fallimento di un'azienda?

La prospettiva di una continua e rapida crescita delle vendite di veicoli elettrici è indiscutibile. Tuttavia, con l'adeguamento delle politiche di sussidio e la crescente razionalità del mercato, la concorrenza sul mercato diventerà sempre più agguerrita. Il governo degli Stati Uniti sta già valutando la possibilità di annullare il credito d'imposta sul reddito sopra menzionato. In generale, il mercato ritiene che, se questa mossa venisse attuata, darebbe un duro colpo alla popolarità del mercato dei veicoli elettrici. Anche in Cina si registrano continue richieste di riduzione/annullamento dei sussidi per i veicoli elettrici (veicoli a nuove energie) e il dibattito sulla sostituzione di quelli basati sulla politica con quelli basati sul mercato sta diventando sempre più acceso. I dati mostrano che i sussidi complessivi della Cina per i veicoli a nuova energia nel 2017 sono diminuiti del 40% rispetto al 2016. Allo stesso tempo, i veicoli elettrici con elevata densità energetica e lunga autonomia di guida sono diventati oggetto di incoraggiamento da parte del governo cinese: i sussidi finanziari saranno cancellati per i veicoli puramente elettrici con un'autonomia di guida inferiore a 150 km; Il governo perfezionerà inoltre i livelli di sussidio per i veicoli con un'autonomia di guida superiore a 150 km e aumenterà i sussidi per i veicoli con batteria a lunga percorrenza.

Le batterie rappresentano una componente di costo importante dei veicoli elettrici. Sullo sfondo degli adeguamenti delle politiche nazionali, le sfide che il settore delle batterie elettriche in rapida espansione deve affrontare stanno diventando più evidenti: sono state innalzate le barriere all'ingresso nel mercato e la polarizzazione è forte. I vantaggi di un'elevata capacità produttiva (di alta qualità) e di imprese basate sulla tecnologia stanno diventando sempre più evidenti. Allo stesso tempo, il numero di aziende cinesi produttrici di batterie per autoveicoli è diminuito da circa 150 nel 2016 a meno di 100 nel 2017; tra queste, il numero di produttori di batterie al litio-ferro-fosfato è diminuito in modo particolarmente significativo. Le aziende prive di tecnologie di base e di capacità di produzione su larga scala corrono il rischio di essere eliminate.

In risposta alle sfide della riduzione dei sussidi e della concorrenza sui costi, quali fattori sono fondamentali per determinare il successo o il fallimento di un'azienda?

1. Percorso tecnologico: tracciare lo sviluppo continuo della tecnologia

Grazie al loro vantaggio in termini di densità energetica, le batterie ternarie al litio svolgeranno un ruolo di primo piano nei cambiamenti futuri; Anche gli svantaggi rispetto alle batterie al litio-ferro-fosfato in termini di costi di produzione stanno aumentando.

Densità energetica: in Cina, una serie di documenti politici ha evidenziato che sono stati proposti requisiti chiari per la densità energetica delle singole batterie per autovetture: deve raggiungere i 300 Wh/kg entro il 2020 e deve essere aumentata a 500 Wh/kg entro il 2030. Tra le tecnologie delle batterie di potenza attualmente commercializzate, le batterie al litio ternarie saranno l'unico tipo di batteria in grado di soddisfare gli standard nazionali nel 2020 e i loro vantaggi in termini di densità energetica sono stati ampiamente riconosciuti.

Costi di produzione: AEK Consulting prevede che, grazie alle economie di scala generate dall'aumento della capacità produttiva e al miglioramento dell'efficienza produttiva determinato dall'ottimizzazione dei processi di produzione, i costi di produzione delle batterie ternarie continueranno a diminuire in futuro. Nonostante l'impatto del recente aumento dei prezzi del cobalto, non dovrebbe essere un problema superare la soglia dei 1.000 RMB per kilowattora entro due anni.

Sicurezza e durata utile: grazie a miglioramenti tecnici (come sistemi di gestione delle batterie e sistemi di raffreddamento più stabili), la sicurezza delle batterie al litio ternarie sarà migliorata e anche il ciclo di vita della batteria sarà notevolmente migliorato, raggiungendo 1.200 volte/quasi 15 anni di durata utile nel 2020.

Sulla base dell'analisi dei percorsi tecnici, la domanda di mercato di batterie al litio ternarie crescerà rapidamente e anche le spedizioni aumenteranno rapidamente.

Considerando il futuro mercato delle batterie per autoveicoli, oltre alle batterie al litio ternarie, stanno emergendo anche una serie di nuove tecnologie che avranno un impatto a lungo termine. Ad esempio, le batterie ai polimeri allo stato solido utilizzano elettroliti solidi e hanno una densità energetica e una sicurezza eccezionali. Considerando la densità energetica, il limite delle batterie al litio liquido sarà di 400-500 Wh/kg, mentre la densità energetica teorica delle batterie al litio allo stato solido può raggiungere 2,5 volte quella delle batterie al litio liquido. Allo stesso tempo, poiché non c'è elettrolita, la sigillatura diventerà più semplice e non saranno necessarie apparecchiature di raffreddamento aggiuntive e controlli elettronici, il che migliorerà la sicurezza. Inoltre, le batterie al litio allo stato solido presentano vantaggi anche in termini di durata utile, per cui sono molto attese dal mercato.

Alla fine del 2017 Toyota ha annunciato di aver compiuto notevoli progressi nella ricerca sulle batterie al litio allo stato solido e di voler iniziare a vendere auto alimentate da batterie al litio allo stato solido nel 2022; Hitachi prevede addirittura di immettere sul mercato batterie al litio allo stato solido entro il 2020. In Cina, molte aziende e istituti di ricerca hanno anche partecipato alla competizione di ricerca sulle batterie al litio allo stato solido; Aziende come CATL e AVIC Lithium Battery hanno annunciato che stanno accelerando la ricerca, lo sviluppo e l'industrializzazione delle batterie al litio allo stato solido.

Dobbiamo anche considerare che le batterie al litio allo stato solido presentano ancora problemi quali elevati costi di produzione, insufficiente stabilità dell'interfaccia solido/solido e bassa conduttività dell'elettrolita. Anche se questi problemi saranno gradualmente risolti, le possibilità di un balzo in avanti non sono elevate. Ai Kai ritiene che i primi prodotti commerciali a base di batterie al litio allo stato solido potrebbero essere immessi sul mercato prima del 2022, ma ci vorranno almeno fino al 2025-2030 prima che le batterie al litio allo stato solido raggiungano un'industrializzazione su larga scala e diventino la norma sul mercato.

2. Costruzione della capacità: accelerare la disposizione della capacità e ridurre i costi aumentando la capacità

Nei prossimi anni, la capacità di produzione globale di batterie al litio aumenterà rapidamente e raggiungerà i 180 GWh nel 2020. La Cina sarà il paese con la più rapida espansione della capacità globale. Si stima che entro il 2020 la capacità produttiva cinese di batterie al litio raggiungerà una cifra compresa tra il 60% e il 65% del totale mondiale; la capacità produttiva degli Stati Uniti raggiungerà il secondo posto nel mondo.

Allo stesso tempo, una capacità produttiva insufficiente rende impossibile generare economie di scala per affrontare le sfide della concorrenza sui costi, che probabilmente rappresenta un problema più serio per le piccole e medie imprese.

Con l'adeguamento delle politiche di sussidi e la pressione delle case automobilistiche a valle, i margini di profitto lordi delle aziende produttrici di batterie elettriche subiranno una contrazione. Per sopravvivere, dobbiamo espandere la capacità produttiva e mantenere il nostro vantaggio in termini di capacità e costi. Chiamiamo "fabbriche giganti" le fabbriche di batterie con una capacità produttiva annuale superiore a 20 GWh. Possedere una "fabbrica gigante" rappresenterà al meglio il vantaggio competitivo delle future batterie al litio.

L'ampliamento della capacità produttiva ha comportato evidenti vantaggi nella riduzione dei costi di produzione. Tesla ritiene che la sua super fabbrica di recente costruzione possa contribuire a ridurre i costi delle batterie di oltre il 30% in futuro; e CATL ha mantenuto una riduzione annuale dei costi delle batterie di circa il 15% negli ultimi due anni attraverso aggiornamenti tecnologici ed espansione della capacità.

Naturalmente, la rapida espansione della capacità produttiva comporterà anche enormi rischi finanziari. Pertanto, la cooperazione strategica con i produttori di automobili a valle è un mezzo importante per ridurre i rischi. La joint venture da 5 miliardi di dollari tra Panasonic e Tesla è l'esempio più noto di collaborazione tra aziende produttrici di batterie e case automobilistiche per affrontare la concorrenza e i rischi. In Cina, la competizione per tali opportunità di cooperazione è entrata in una fase incandescente: SAIC e Dongfeng hanno rispettivamente investito in CATL, BYD ha annunciato una partnership con Guoxuan High-tech, ecc., tutte considerate strategie lungimiranti.

3. Estensione della catena del valore: integrazione verticale appropriata, controllo delle risorse o dei nodi chiave

Le aziende produttrici di batterie per autoveicoli (e alcune aziende di veicoli elettrici) hanno fatto dell'integrazione verticale il fondamento del loro futuro. Da un lato, l'integrazione verticale può ridurre i costi e migliorare l'efficienza. D'altro canto, l'integrazione verticale genererà effetti sinergici di vantaggi a monte e a valle, consentendo alle aziende produttrici di batterie per autoveicoli di distinguersi e mantenere i propri vantaggi durante la trasformazione industriale dei prossimi anni.

Materiali degli elettrodi

A causa della rapida crescita delle vendite di batterie per autoveicoli, anche la domanda di materie prime per le batterie stesse crescerà rapidamente; la crescita della domanda di batterie al litio ternarie determinerà un aumento sostanziale della domanda di metalli non ferrosi come litio, nichel e cobalto; tra questi, la fornitura stabile di cobalto e nichel è di grande importanza per stabilire se la crescita della domanda potrà essere soddisfatta in futuro:

Cobalto: con l'ulteriore promozione e l'applicazione su larga scala delle batterie al litio ternarie, la domanda di cobalto tende ad aumentare in modo significativo, causando un continuo aumento del prezzo del cobalto nazionale. Il rapido tasso di crescita supera le aspettative di molte persone.

Nichel: la tendenza al "nichel elevato" determinerà la crescita della domanda di solfato di nichel; e la pressione esercitata dalla tutela ambientale nazionale limiterà in una certa misura l'espansione della capacità produttiva di nichel, e sta emergendo la scarsità di solfato di nichel.

Litio: la domanda di carbonato di litio sta crescendo rapidamente, ma la capacità produttiva è in ritardo, con conseguente divario tra domanda e offerta a breve termine e conseguente aumento dei prezzi.

I produttori di batterie al litio e i principali consumatori possono prendere opportuni accordi a monte e rafforzare il loro controllo sulle materie prime. A causa dell'aumento dei prezzi del cobalto, la concorrenza per le risorse di cobalto tra aziende tecnologiche e case automobilistiche è diventata più intensa. Apple sta negoziando l'acquisto a lungo termine di cobalto metallico da società minerarie e prevede di cercare contratti stabili per i prossimi cinque anni o anche più; Tesla, BMW e altre aziende hanno già annunciato chiaramente che stanno avviando trattative con le società minerarie per garantire la fornitura di materiali per le batterie. In Cina, nel 2017 CATL, BYD e altri hanno rafforzato la disposizione e il controllo dei materiali delle batterie a monte attraverso vari mezzi e hanno stabilizzato la catena di fornitura dei materiali a monte.

Con l'ulteriore promozione delle batterie al litio ternarie, la domanda della maggior parte delle materie prime aumenterà ulteriormente; Allo stesso tempo, la nuova capacità produttiva a breve termine è limitata, il che fa temere al mercato che i prezzi di queste materie prime possano aumentare ulteriormente nei prossimi 3-5 anni. Tuttavia, prevediamo che, con l'entrata del mercato in una fase di reazione, l'aumento della capacità produttiva e l'emergere di materiali alternativi, il prezzo delle materie prime inizierà a stabilizzarsi o addirittura a scendere entro 2-3 anni.

Prendiamo ad esempio il cobalto: le vendite globali di veicoli elettrici continueranno a crescere e il trend di crescita della domanda di cobalto non cambierà; ma allo stesso tempo l'aumento della capacità produttiva dei progetti esistenti e il lancio di nuovi progetti di estrazione del cobalto (il database mostra che ci sono circa 400 potenziali progetti di estrazione del cobalto attivi nel mondo) consentiranno alla capacità produttiva di recuperare gradualmente terreno. Nel lungo termine sarà possibile anche sostituire altri materiali degli elettrodi con il cobalto. Alcune aziende (come Johnson Matthey nel Regno Unito) stanno già sviluppando materiali per elettrodi con un contenuto di cobalto inferiore e riducendo la dipendenza dal cobalto aumentando il contenuto di nichel.

Per questo motivo, ci aspettiamo che dopo il 2019, a meno che non ci siano fattori particolari (ad esempio, l'instabilità della situazione in Congo, il principale paese produttore), il prezzo del cobalto si stabilizzerà e scenderà, ma non tornerà al punto più basso prima del 2017. Nel lungo periodo, le aziende produttrici di batterie per autoveicoli dovrebbero comunque rafforzare il loro controllo sulle risorse a monte e fare investimenti appropriati.

Materiali della batteria

Dal punto di vista della quota di costi delle materie prime per batterie, i materiali degli elettrodi positivi rappresentano la quota maggiore, pari a circa il 30% dell'intera batteria, e sono destinati ad aumentare ulteriormente in futuro. È il valore fondamentale dell'intera batteria; Allo stesso tempo, i materiali degli elettrodi rappresentano anche la direzione principale verso cui le principali aziende produttrici di batterie cercano innovazioni.

In Cina, ad eccezione del diaframma, diversi materiali importanti per batterie sono stati ben prodotti a livello nazionale: per i materiali positivi e negativi delle batterie, il rafforzamento degli investimenti in R&S e nelle direzioni guidate dalla tecnologia dovrebbe essere la direzione primaria dello sviluppo futuro; per il diaframma, il componente principale della batteria, sono state conseguite innovazioni tecnologiche nazionali ed è necessario sostenere gli investimenti per avviare l'industrializzazione e sostituire le importazioni. Per quanto riguarda gli elettroliti, il miglioramento della competitività dei produttori nazionali di elettroliti e l'espansione della capacità produttiva hanno causato fluttuazioni nei margini di profitto dei produttori di elettroliti finanziati dall'estero; gli investimenti a breve termine devono essere considerati con cautela.

Quando si investe nei materiali per batterie, dovremmo rafforzare il controllo sulla catena del valore, realizzare un'adeguata integrazione verticale e controllare le principali risorse a monte o le tecnologie di produzione. L'integrazione verticale è la tendenza futura, ma dobbiamo anche essere cauti nei confronti dei rischi derivanti da fattori di mercato quali la pressione finanziaria, l'incertezza politica e le fluttuazioni nei prezzi delle materie prime a monte.

Considerando il turbolento mercato delle batterie per veicoli elettrici, il cambiamento è inarrestabile. Tutti conoscono le opportunità del mercato, ma rischi e concorrenza coesistono con le opportunità. Come possiamo distinguerci e restare invincibili?

Ai Kai ritiene che le aziende e gli investitori dovrebbero promuovere sia percorsi tecnologici sia l'aggiornamento delle capacità. Dal punto di vista tecnico, l'era delle batterie al litio ternarie è arrivata, ma dobbiamo sempre prestare attenzione all'emergere di nuove tecnologie e prendere disposizioni per tempo; In termini di capacità produttiva, dobbiamo ridurre i costi aumentando la capacità produttiva e prendere in considerazione la cooperazione tra le aziende di batterie e i produttori di automobili per ottenere profitti e controllare i rischi. Allo stesso tempo, mantenere la competitività di base attraverso l'integrazione verticale della filiera delle batterie e aumentare il proprio peso nella futura concorrenza è un'altra chiave del successo.

Vincitore del Qingyun Plan di Toutiao e del Bai+ Plan di Baijiahao, del Baidu Digital Author of the Year 2019, del Baijiahao's Most Popular Author in the Technology Field, del Sogou Technology and Culture Author 2019 e del Baijiahao Quarterly Influential Creator 2021, ha vinto numerosi premi, tra cui il Sohu Best Industry Media Person 2013, il China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, il Guangmang Experience Award 2015, il China New Media Entrepreneurship Competition Finals 2015 e il Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.