(2)积极推进低成本高锰电池的开发,提高市场占有率
韩国三大电池企业为了降低电池成本,正在积极推进高锰电池的开发,高锰电池比现有三元锂电池(NCM)产品便宜,能量密度接近,价格预计比磷酸铁锂电池贵10%左右,性能上领先于磷酸铁锂电池。但目前锰电池还处于产品开发阶段,不能保证商用化时间。对于技术开发最积极的LGES来说,产品上市的目标时间定在2024年。但韩国国内电池企业的锰、锂大部分依赖中国企业,锰90%以上来自中国,也受到原料的影响。
2 日本电池技术和产业战略发展态势
自20世纪80年代开始,日本政府的产业技术综合机构NEDO对锂离子电池研发给予了长期稳定的支持,并制定了动力电池研发路线图和行动计划,着重对锂离子动力电池单体、模块、标准、评价及关键原材料进行研发攻关。日本在锂电池技术上取得了巨大突破,促成了锂电池的商业化。1991—2005年,日本垄断了相关技术并获得了巨大利润。近年来,日本将氢能燃料电池汽车作为新能源汽车的发展重点,导致日本的锂电池发展受到了影响,日本动力电池的全球市场份额从2015年的40%下降至2020年的21%以及2021年的低于20%,在与中国和韩国的竞争中失去了市场份额,目前位居全球第三。
伴随着全球新能源汽车的快速发展,为了应对迅速扩张的全球动力电池市场以及扭转当前在动力电池市场上处于相对劣势的局面,日本再次把发展动力电池提上日程,通过明确电池产业发展路线及目标,扶持电池技术快速发展,以及成立电池供应链协会促进企业联合,增强日本电动汽车行业在全球的竞争力。
2.1 日本政府对电池产业的战略规划
2020年12月,日本政府推出《2050碳中和绿色增长战略》(以下简称“增长战略”),明确了“到2050年实现碳中和目标,构建零碳社会,以及实现90万亿日元(8700亿美元)绿色GDP”的整体目标,并为汽车和蓄电池产业的发展提出目标和任务。2021年10月,日本第六次更新其中长期政策指针《能源基本计划》,明确可再生能源的“最优先性”,并将2030年可再生能源发电所占比例从此前的22%~24%提高到36%~38%。2022年9月,日本电池产业战略研究公私理事会发布《电池产业战略》(以下简称“产业战略”),明确电池产业发展思路并提出相关举措,提出到2030年建立150 GWh/年的国内制造基地,全球生产能力达600 GWh/年,以提高日本电池产业竞争力。
(1)日本电动汽车及电池产业现状及发展目标
随着纯电动汽车市场的发展,车用电池市场规模快速增长。日本凭借技术优势在早期占据了电池产业市场,但随着中国及韩国电池企业的不断抢占市场份额,日本已处于落后位置。在电池供应链上,日本电池组件也正在失去竞争力,原材料、电池制造等对外依赖的风险增加。在电池材料竞争力上,日系材料在质量、市场份额方面占优势,然而,中国具有成本优势且材料质量也后来居上。在原材料供应上,全球电池供应链上的原材料储量和产量集中在澳大利亚、刚果等,中游精炼生产集中在中国,日本的石墨材料依赖中国进口。在电池形态上,目前液态锂电池仍是主流,日本在备受关注的新一代全固态锂电池上技术水平一直处于领先。
为了实现2050碳中和目标以及提升日本电池产业竞争力,日本经济产业省发布了“增长战略”,对日本蓄电池产业规划了发展目标。发展目标包括,到2030年实现新车销量全部转变为纯电动汽车和混合动力汽车并实现汽车全生命周期的碳中和,以及到2050年将替代燃料的经济性降到比传统燃油车价格还低的水平。为此,日本政府将制定更加严格的车辆能效和燃油指标,加大电动汽车公共采购规模,扩大充电基础设施部署,出台燃油车换购电动汽车补贴措施,大力推进电化学电池、燃料电池和电驱动系统技术等领域的研发和供应链的构建,利用先进的通信技术发展网联自动驾驶汽车,推进碳中性替代燃料的研发降低成本,以及开发性能更优异但成本更低廉的新型电池技术。
(2)日本电池产业发展思路
到目前为止,日本电池产业主要集中投资全固态电池技术开发,而液态锂电池技术竞争力则完全被中国和韩国企业赶超,在全固态锂电池实现应用前,液态锂电池企业存在着被淘汰的风险。因此,“产业战略”为未来日本电池产业设定了具体的发展方向和思路。
在技术路线上,“产业战略”明确将占领新一代电池市场。日本将通过加快技术开发,率先实现全固态电池等下一代电池技术的商业应用,稳步占领下一代电池市场。其目标是到2030年左右实现全固态锂电池的正式商业化应用。
此外,“产业战略”明确了“加强液态锂电池投资”的发展方向。与韩国政府大力推动公私联合不同的是,在重新审视日本政府以往的电池战略,产业战略明确将不再依靠私营部门。日本政府将大规模投资液态锂电池以支持产业链上游发展,保障日本国内的制造基础。其目标将“增长战略”中“从目前的20 GWh/年左右,提高到2030年国内电池制造能力到100 GWh/年”的目标提升为“150 GWh/年”。
在全球竞争力方面,日本同样提出了“提升全球产业竞争力”的发展方向。在现有的电池技术基础上,日本将维持和强化全球市场的竞争水平,并战略性地开展海外扩张。从标准化及国际影响力等角度出发,日本电池厂商的全球产能将从目前的60~70 GWh/年提高至2030年的600 GWh/年,全球市场份额将提高至20%。
(3)日本电池产业发展举措
为实现以上发展方向和目标,“产业战略”制定了7个方面的具体行动举措,建设和提升日本本土的电池产业生态环境。
①扩大国内基础设施一揽子政策
日本将建立国内电池材料制造基础,实施投资1000亿日元基础促进政府和民间合作,加强对尖端制造工艺投资力度,推进低成本、高附加值等电池系统一体化探索研究。此外,日本将对电池控制系统进行升级,在控制系统技术开发和实证应用的同时,建立多用途评估方法以适应市场需求。
②构建全球联盟和全球标准。
通过建立全球电池产业联盟,开展材料保障、研究开发、回收利用等方面合作,打造安全可持续的电池全球供应链。通过建立全球产业融资体系,日本将发挥先进制造工艺和安全优势,利用国内先进制造企业,实施海外投资,培育一批电池企业。日本政府还将推动制定国际规则,参与甚至主导电池可持续发展国际讨论,建立全球安全性功能性标准。通过拓展电池系统海外市场,推广解决方案以及推广电池新用途,日本将探索船舶、飞机、农机以及V2H(vehicle to home)等领域全球应用前景。
③确保上游产业安全
日本国内制造完成150 GWh/年的目标每年大约需要10万吨锂、9万吨镍、2万吨钴、15万吨石墨、2万吨锰,全球制造完成600 GWh/年的目标每年大约需要38万吨锂、31万吨镍、6万吨钴、60万吨石墨、5万吨锰。因此,一方面日本将加强资源保障支持力度,将电池金属材料等列为高风险矿种,扩大支持资源保障企业一揽子政策,完善中游冶炼工序。另一方面,日本将加强与澳大利亚、南美、非洲等资源丰富国家的合作,确保产业链上游安全。