中国新能源电池产业先行一步

摘要:IPP评论是国家高端智库华南理工大学公共政策研究院(IPP)官方微信平台 当前,全球政治经济格局正经历剧烈而深刻的变动,同时,技术进步加速迭代。国际关系的重塑已经与技术变革...

  IPP评论是国家高端智库华南理工大学公共政策研究院(IPP)官方微信平台

  当前,全球政治经济格局正经历剧烈而深刻的变动,同时,技术进步加速迭代。国际关系的重塑已经与技术变革深度绑定。因此,中国与美西方之间在科技领域的竞争日趋激烈,半导体、新材料、新能源汽车、工业母机等关键产业技术的大国角力日益凸显。

  对中国而言,要想在前沿科技领域缩小与发达国家的差距,跨越中等技术陷阱,国家层面必须基于长远和宏观的战略考量进行政策设计。有许多问题值得深入思考,例如,如何培育出一个能够促进各子系统间良性互动的创新系统?如何充分发挥创新主体的潜力,进而提升整个产业链的自主可控能力?如何运用国内超大规模市场提升自主创新能力?

  为此,IPP特别推出《应对全球变局的中国产业与技术政策》专题,邀请多位研究人员从不同的视角和产业领域对相关政策问题进行分析,以飨读者。

  随着汽车电气化进程加快、全球汽车行业正在全面转型。作为迄今唯一一个成功构建完整且具有竞争力的新能源汽车动力电池产业价值链的国家,中国已成为全球新能源汽车制造商不可或缺的合作伙伴。

  中国新能源汽车及其动力电池产业的发展,为一国如何抓住产业历史性转型早期阶段的机会、充分结合政府主导的政策制定和企业适当的战略选择,从而快速创造和创新产业价值链提供了不可多得的成功经验。

  目前,全球新能源汽车锂离子电池总产能的2/3以上位于中国。中国新能源汽车锂离子电池的销量从2014年的4.4GWh快速增长到2020年的80GWh。一些领先的中国电池公司已经基于大规模生产和规模经济获得了价格优势。目前,中国与日本、韩国并列为新能源汽车动力电池的三大生产国之一。‍‍‍

  在第五届进博会汽车展区里,韩国现代汽车公司在展示氢燃料电池系统发电机。 图 :新华社

  在激烈的市场竞争下,中国企业牢牢把握了中国市场快速增长的机会,没有纠缠于新能源汽车的各种替代技术探索,而是以实用主义的降低成本和可制造性为标准进行技术路线选择,以建立生产能力为优先。

  同时,中国企业还随着电池技术和设计的不断发展,进行持续渐进创新和重要的研发投资。通过利用其在电池技术方面的优势,包括世界上最大的稀土金属储量和坚实的制造基础,中国新能源电池产业经历了加速整合的过程——运营电池制造商的数量从2015年的约240家减少到2020年的约50家;而前10大电池制造商的综合市场份额,从2018年的82.85%增长到2020年的92.44%,达到规模经济效应。

  近些年,随着欧洲和其他国外市场新能源汽车需求的起飞,中国电池公司正在增加电池出口:宁德时代、比亚迪、国轩高科、远景和斯沃特等领先企业也在海外建厂,直接向当地整车厂供货。

  竞争优势的概念一般适用于企业,其主要来自四个方面:一是产品成本和质量 ;二是企业拥有的特殊资产和专门知识;三是通过设置障碍来阻止竞争对手进入;四是借助更多的资源或者更大的投入在市场上挤垮竞争对手。

  中国新能源汽车动力电池产业的竞争优势,则是在整个产业层次上的。这首先起源于其抓住机遇、快人一步的先发优势,然后是通过大规模生产达到的成本优势、质量提高和品类多样化等等。

  而先行一步的优势在产业上的结果,就是中国率先打造出了一个结构比较完整的锂离子电池制造价值链,为新能源汽车的整车汽车提供了一个相对成熟的、可闭环的动力系统供应链,即所称的“全产业链优势”。

  在这一迅速地形成完整而动态的新能源汽车电池价值链优势的背后,则是中国新能源汽车动力电池领域的企业战略、政府产业政策和地方化的生产制造集群三股动态力量的共同构筑、支撑。

  中国动力电池企业的战略,包含了业务层面的竞争战略和在价值链上的公司战略。

  竞争战略方面,中国电池生产企业几乎都是从产业链上的某一特定环节起家,并且通过不断的技术改进和开发持续地成为该细分环节或市场中的专精特新企业。

  这些不同的细分市场可分为上游活动(原材料开采和生产、原材料精炼、电池材料生产)、中游活动(电池单元、电池模块、电池组、BMS 生产)和下游活动(电池系统生产和安装、电池存储、电池二次寿命、回收等),见图1。

  中国新兴的动力电池企业普遍采取了一种可定义为“专业化垂直整合”的战略,即利用价值链原始部分中的特定现有资产加强其现有产能,作为扩张基地,积极进入新能源汽车锂离子电池供应链中的相关上游和/或下游部分。

  同时,其扩张的边界始终在电池产业这一新兴行业内,较少涉足整车生产、汽车智能化、智能出行等领域。这种战略确保了中国公司能围绕着动力电池和新能源车的动力系统部分形成技术为基础的核心能力积累,构成产业的强大基础。

  “整合”战略,是指观察既有的企业,除了设备和支撑部件等特定细分市场的少数公司外,锂离子电池行业的几乎所有公司都通过垂直整合来发展业务。上游公司向前整合到电池回收和储能等下游部门,而下游公司则向后整合到材料或组件等上游部门。中游企业同时进行前向和后向垂直整合。

  例如,矿业和炼油公司金川和华友进行了前向整合,发展电池材料和电池制造以及电池回收的下游业务;领先的电池制造商比亚迪、宁德时代和欣旺达几乎完成了全价值链整合,投资于上游采矿和电池材料生产,以及下游基于废旧电池的回收和储能应用。

  电池行业新进入者活跃在各个细分市场,偏爱电池制造和完整的新能源汽车组装。垂直整合是通过并购、战略联盟、合资、产业合作和绿地投资等方式收购或创造新资产来实现的。

  这种专业化垂直整合的具体方法,是植根于企业资源观的典型战略,赋予中国新能源汽车锂离子电池行业独特的内部活力,有助于确保其在全球价值链中的竞争优势。

  “专业化”战略,是指中国锂离子电池价值链的框架已成为企业各个阶段战略选择的指路明灯。无论这些公司是成长还是竞争,其战略举措主要在锂离子电池价值链的边界内制定。

  专业领域以电池相关技术为中心,垂直整合和进入主要涉及电池行业的细分市场,从上游到下游。甚至更多元化的下游活动也均基于专门的电池生产、服务和新能源汽车技术。

  与此同时,中国的电池企业迅速深化了大规模生产和研发电池技术和产品的能力。在需求的推动下,市场上的产品种类繁多,产能持续快速增长。通过主流企业的积极发展,用户(新能源汽车)、生产商(新能源汽车电池)和供应商(新能源汽车零部件)之间建立了强有力的联系和互动,进一步加强了中国新能源汽车电池价值链的本地化。

  政府主导的政策制定、不断调整和暂时的幼稚产业保护政策,也一直是中国新能源汽车产业和锂离子电池行业快速增长的主要驱动力之一。

  从内燃机(ICE)运输向低排放或零排放运输方式的过渡不能仅靠技术路线图和市场协调。相反,它取决于更全面的政策以引导汽车行业的电气化。

  中国在实践中的新能源汽车政策涵盖多个方面,但最重要的是技术要求、电池效率测量、购置税豁免,以及优先注册、无限城市出行、免费停车和收费折扣等等供给和需求两端的刺激。

  从2010年至今,新能源汽车政策在首次实施后进行过一些重大修改。最重要的是,对技术要求迅速收紧,避免短程电池的使用和低效电池制造商的激增。通过逐步加强技术要求,政府旨在刺激中国汽车行业在新能源续航里程+电池功率+能耗三方面的研发和技术更加密集化。

  中国政府也曾临时采取幼稚产业保护政策,以支持电池行业的初步发展。2016年,为了排除外国竞争对手并保护新兴的锂离子电池产业,负责制定新能源汽车政策的四个中央部委之一的工业和信息化部推出了“汽车动力电池行业标准法规”目录——俗称“白名单”:仅列出国内电池制造商完全拥有的电池型号有资格获得政府新能源汽车补贴。

  这一措施有效地将韩国LG化学、三星等日本和韩国电池公司在中国市场上的投资项目推迟。该法规为中国企业提供了一个时间窗口,通过技术吸收、规模经济、供应链锁定效应等方法建立自己的比较优势。

  随着中国电池企业竞争力的增强,中国政府已经放松了幼稚市场保护,从2018年就允许外国电池企业重新获得进入中国的市场准入。

  自2016年以来,中国也开始逐步取消对购买新能源汽车的直接补贴;但由于新冠疫情给市场演变带来了很大的不确定性,这一补贴的完全取消推迟到了 2022 年底。但自2018年以来,中国开始用基于市场的新能源汽车计划取代直接补贴,该计划将新能源汽车积分(每年增加)和交易系统与先前存在的燃料消耗要求相结合,称为双积分系统(CAFC)。

  这样,政府将不再承担财政负担;相反,整车制造商将不得不投资于研发以提高其车辆的燃油效率,或者从其他整车制造商处购买积分,以避免在新能源双积分信用目标未达到时受到处罚。

  中国新能源汽车和电池市场的开放与补贴的缩减齐头并进,这体现了典型的中国式产业政策适应过程——从保护幼稚产业转向刺激核心技术创新和诱导整合——旨在产生强大的本地竞争优势。

  此外,中国大力开发和运营新能源车充电站。截至 2021 年底,中国有超过 260 万个充电站,而且还有更多。中国也在积极推动报废锂离子电池的回收利用。整车制造商通常与其电池供应商或专业电池材料公司合作回收锂离子电池。随着钴、镍和锂等原材料价格在 2022 年快速上涨,电池回收已成为对许多参与者有吸引力的业务,因此迫切需要建立相关的标准和法规。

  在动力电池领域,中国也鼓励本地初创企业和形成地方化的产业集群,并促进区域联盟和合作。

  近几年,甚至各地开发了专门针对新能源汽车价值链上公司的工业投资基金。在产业早期,中国将电池行业作为战略性新兴产业发展的国家战略迅速传播并融入到省、市、区等地方政府的实施中。

  中国地方政府支持生产的动机比消费更强,并且有培养大规模、跨越式的地方冠军的习惯和雄心,成为品牌汽车生产商的供应商。几乎所有省份都将电动汽车产业作为发展重点。而且由于难以获得整车项目,他们中的大多数转向在选定的地区或地区推动电池生产和供应。

  国家电动汽车产业发展战略的地方实施,导致全国范围内电动汽车电池制造集群大规模区域性涌现,以及国内生产过剩和激烈竞争。2017年,中国有235家生产电池的公司,全球13个主要电池生产基地中有8个在中国(彭博社,2018年)。

  2018年,工信部发布的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(2018年第5批至2018年第11批)列出了190多家动力电池企业。

  其地理分布集中在东部和南部沿海地区,其中华东地区112个(59%),华南地区29个(13.7%),华中地区23个(12%),华北地区13个(6.8%),西南地区9个,西北地区5个,东北地区5个。原材料开采和提取集中在西部地区,这些地区的细胞材料和组件比采矿更广泛,许多靠近电池和电池组生产地点。

  产业集群成为了电池生产商创造、增长和市场竞争力的基石。把产业集群中的中小企业转变为国内和全球市场的隐形冠军,既是集群政策的效果,也是集群政策的目标。中国地方政府与特定企业进行直接的政商合作。

  例如,除了吸引外资进入电动汽车行业外,浙江省还制定了支持国内领先企业并购和战略合作的总体政策。杭州政府帮助吉利、阿里等大企业在全球市场上进行收购与合作。福建省出台具体扶持措施,帮助宁德时代、密狮新能源、巨力新能源、厦门钨业集团、杉杉科技、金龙稀土等有前途的电池包、稀土功能材料及应用产品、石墨烯等新材料企业。

  然后,快速增长的公司不仅在现有集群周围建造更多的园区和地区以扩大其生产能力,而且还开始在电池价值链的其他阶段进行垂直投资,这些阶段通常位于其他地区和省份,甚至在国外,使得产业得以扩散。

  例如,宁德时代总部位于福建省宁德市。在那里,它建造了三个生产基地,然后扩展到该省的其他两个地区。2018年和2021年,为扩大磷酸锂离子电池产能,宁德时代对不同省份的四家正极材料公司、两家负极材料公司、两家矿山开采和销售公司、一家制造设备公司和一家电池回收公司进行了股权投资。

  这种地域扩张有助于在中国形成更多的电池集群,在地方政府、大公司和产业集群之间创造一个动态的互动过程。在中国以外,通过对美国、加拿大、澳大利亚和非洲公司的六次股权投资,宁德时代获得了锂和铜等金属矿的使用权。

  新能源汽车产业的发展,在中国已经从动力系统电气化的上半场走进了开发智能座舱、智能驾驶等汽车产品服务智能网联化的下半场。

  但中国新能源汽车电池供应产业崛起的成功,却给地方化的新能源汽车产业发展战略、政策和规划路径提供了许多启发。

  江苏省太仓港国际集装箱码头,一批新能源汽车即将通过专用框架运输方式出口 图:新华社

  地方政府应抓住时间窗口,通过设计全面的产业政策,学习先进地区和集群城市的成功做法,促进当地新能源汽车产业的发展。

  制定宏观政策,包括明确新能源汽车生产的技术要求,免征新能源汽车购置税,降低充电电费以及为建设充电基础设施提供资金、鼓励新能源汽车的个性化适应等。

  除了促进新能源汽车的监管框架并激励、提高消费者对新能源汽车产品和服务的认可等外,对地方政府而言,锂离子电池产业所带来的政策经验,就是要为新能源汽车和相关绿色业务的快速发展建立一个有利的地方化产业生态系统。

  这个生态包括了作为主体的汽车和相关企业所构成的产业链,也包括政府协助形成的技术研发和创新系统,还有以城市为依托的充换电等基础设施,以及产业发展所必须的投融资系统和人力资源体系。

  地区要形成较为完整的新能源汽车产业链、发展有竞争力的产业集群,既要吸引外来企业,又要鼓励本土企业。正如锂离子电池价值链上企业的积极参与和专业化的垂直整合有助于强大的本地动力形成。

  一方面,吸引外地企业可以带来技术、工业经验、资本、供应商网络和管理技能。他们的参与有助于设计良好的新能源汽车战略、应用相关法规、为基础设施发展提供资金和培训当地供应商。

  另一方面,本地倡议和初创企业可以最好地响应当地市场的需求,提供量身定制的产品和服务业。应创造良好的市场、财政和运营条件,在新能源汽车组装和零部件生产方面与先进地区建立区域联盟和合作的,以减轻单个市场规模太小的限制。新能源汽车电池材料和电芯生产更是如此。

  充足的基础设施是市场接受新能源汽车的基础,应为新能源汽车建设足够的基础设施包括改善电网的接入、可靠性和充电效率,建设足够数量的公共充电站。应结合发展新能源储能产业增加可再生能源充电的使用,以及开发电池交换解决方案。

  发展微型电网,可以增加偏远地区的电力供应;使用太阳能、风能或生物质能等可再生能源,可以在中央电网接入受限的情况下为新能源两轮车充电。利用新能源汽车电池在高峰时段充电,尤其是在夜间,可以帮助缓解电网的压力。应鼓励公共和民营能源供应商、公用事业运营商、整车制造商和装配商、电池生产商和可再生能源技术提供商共同努力开发新能源项目。

  专门针对新能源汽车价值链上企业的产业投资基金是加速当地新能源汽车产业发展的有用工具,应得到政府的积极支持。

  应根据需要采用不同类型的融资,包括新能源汽车车队的资产融资、新能源汽车进口商和组装厂的商业融资、充电基础设施的项目融资、电网和微型电网的基础设施融资等手段和工具。在购买力相对较低地区则应采取创新的融资模式,包括信贷担保、众筹、认购和共享所有权,可能有助于弥合差距。

  而在项目和基础设施融资方面,与气候问题相关的绿色债券和碳信用额可用于吸引更多的全球投资者参与。作为发展主体,重要的是通过数字创新调动社会融资和增强金融包容性。

  知识创新和人力资本开发同样重要。对于新产业来说,最大的困难之一是找到合格的人力资本,结合既定的工业知识和对当地具体情况的充分理解。由于当地市场可能因地而异,因此开发新能源汽车和新能源汽车制造将需要外地和当地合作伙伴的密切合作。

  应通过投资、合资等项目加快新能源知识转移和人力资本培训。地方应设立新能源人才招聘计划,吸引科学研究、创新和创业方面的领先专家,为他们提供享有盛誉的头衔、高薪、用于研究和启动项目的大量资源、住房和旅费援助,同时吸引具有高等教育背景、工作经验和全球网络的年轻一代。

  在技术开发方面,政府应强调主导的研发计划,以加快技术赶超和创新。应创造条件,使得新能源汽车和电池行业的领先公司有机会测试新的和可持续的生产组织方式,例如建设一个基于循环经济概念的新能源汽车工业园区、智能驾驶实验场景等等。

  最后,地方化的产业生态也包括行业的会议和行业协会等网络的公共活动,可以帮助创造合作机会。例如,通过组织国际会议,邀请专注于新能源汽车行业的行业专家和学术研究人员讨论当前趋势,可以加速知识溢出并邀请新的商业理念。

  关于IPP华南理工大学公共政策研究院(IPP)是一个独立、非营利性的知识创新与公共政策研究平台。IPP围绕中国的体制改革、社会政策、中国话语权与国际关系等开展一系列的研究工作,并在此基础上形成知识创新和政策咨询协调发展的良好格局。IPP的愿景是打造开放式的知识创新和政策研究平台,成为领先世界的中国智库。

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