馬點秋
在疫情與缺芯的沖擊之下,汽車企業(yè)更加重視供應鏈垂直整合的能力
—供應鏈的穩(wěn)定,便是車企生存之本。
今年以來,多家車企紛紛宣布,受原材料價格上漲影響,“上調”旗下所售新能源車型的價格。
在此之前,造車新勢力已在全球芯片產能危機的背景下,摸爬滾打了一年,交出了“分期交車”“補裝雷達”“取消觸摸屏功能”等答卷。而豪車廠家保時捷,干脆將部分車輛的電動轉向柱更換為手動轉向柱,且取消了后期恢復更換計劃。
在缺芯危機仍未好轉的情況下,動力電池又“后院起火”。今年一季度,車規(guī)級動力電池主要原料—碳酸鋰的價格,達到了50萬元/噸的歷史高位,相較去年同期,上漲近乎10倍。
為何鋰礦選擇在此時大幅漲價?缺芯的局面究竟能在何時緩解?
首先,本輪鋰資源漲價與2017年上一次漲價存在本質區(qū)別。2017年鋰資源漲價的實質,是其供給卡在了冶煉端。隨著之后各地“大干快上”冶煉廠項目的快速落地,價格很快穩(wěn)定了下來。
而本輪漲價的問題出在開采端,或者說是由采礦公司主導的一輪漲價。
全球范圍內,從已探明的鋰資源儲量來看,智利占到了全球的48.5%,澳大利亞占24.8%,阿根廷占10%,而中國為7.9%。
由此可見,鋰資源分布主要集中于南美與澳大利亞地區(qū),尤其南美洲,幾乎占到全球儲量的60%。而中國的鋰礦又多處在青藏高原等不便開采的地區(qū),這就使得中國約80%的鋰資源都需要進口;而在中國2020年進口的碳酸鋰中,來自智利的就占了74%。
如此情勢下,在2017年的鋰資源供應危機之后,各大車企與動力電池企業(yè),紛紛意識到將鋰資源牢牢掌控在自己手中的重要性,并開始了一波聲勢浩大的或成立、或入股、或收購礦業(yè)公司的熱潮。
鋰資源一度被譽為新世紀的“白色石油”,攜資本流轉于各個大陸間。
同時,在世界各國紛紛宣布基于“雙碳”目標的減碳計劃后,基于磷酸鐵鋰電池組的大型儲能電站,也成為了車用動力電池之外,鋰元素的新去處。
在這樣的背景下,鋰資源一度被譽為新世紀的“白色石油”,攜資本流轉于各個大陸間,成為現(xiàn)代工業(yè)的新血液。
但一單單規(guī)模龐大的并購案,也讓南美諸國警惕起來。近期,智利、阿根廷、玻利維亞三國正積極討論成立類似石油輸出國組織“歐佩克”的鋰資源輸出國組織,將鋰資源作為戰(zhàn)略資源全面國有化。
智利政府就在今年1月,緊急叫停了一宗比亞迪已經以6100萬美元中標的8萬噸鋰礦開采合約。該中標消息在去年公布后,即引起了智利社交網絡上對于鋰資源私有化的強烈抗議,最終該合約被以影響當?shù)丨h(huán)境資源保護為由“暫時停止”。
2021年7月20日,智利,雅寶公司的鋰礦鹽水池。該公司是全球最大的鋰生產商
從如今電動汽車的技術發(fā)展來看,雖然鈉離子電池、固態(tài)/半固態(tài)電池進展迅猛,但基于鋰元素的磷酸鐵鋰與三元鋰電池,仍將在相當長的一段時間內作為電動汽車的主流解決方案。
近期,特斯拉新推出的4680電池,與寧德時代即將發(fā)布的麒麟電池,仿佛也在印證著,隨著封裝技術的改進,車用鋰電池仍能將能量密度穩(wěn)步提升至新的水平。
那么,為什么總是“鋰”?
這其實是由電池背后的化學原理決定的。眾所周知,電子的流動產生電流,而電池從本質上來說,就是一種有序引導原子的最外層電子在氧化劑(正極)與還原劑(負極)間轉移的裝置。而化學元素的原子序數(shù)越小,通常意味著其重量也越輕。
縱觀電池的發(fā)展史,其實就是科學家一直在尋找原子量更小的元素,來充當氧化劑、還原劑以及支持結構的過程。在如此的背景之下,充電電池從鉛酸到鎳鎘,到鎳氫,再發(fā)展到現(xiàn)在的鋰離子。
但鋰元素已經是元素周期表中排名第三位的“小弟”,在它之前,只?!皻洹焙汀昂ぁ眱晌唤巧?。氦又是滿電子層的穩(wěn)定結構,而氫目前為止,僅能作為不可充電的燃料電池使用。
而且近年來,氫燃料電池的發(fā)展遇到了重重阻礙,高效率的質子交換膜燃料電池,需要用到昂貴的鉑金屬作為催化劑,且高壓液態(tài)氫的儲運也存在較大風險。
充電電池從鉛酸到鎳鎘,到鎳氫,再發(fā)展到現(xiàn)在的鋰離子。
特斯拉新推出的4680 電池(右一)
似乎在現(xiàn)有的技術水平下,鋰,這一自然界中存在的最輕堿金屬元素,是電池發(fā)展最后的救命稻草。由此,逐漸進入白熱化的鋰資源競爭,從“冶煉端”轉到“開采端”也就不難理解了。
而且,與一般在1年內就能完成建設的冶煉廠不同的是,鋰礦的開采涉及更高的行業(yè)門檻,以及更長的時間周期。這也意味著,從“探明儲量”轉化到實實在在的LCE(碳酸鋰當量,用以統(tǒng)計鋰資源開采量的指標),往往需要3-5年的時間來建立開采場。6F1F6D89-9425-482A-95E4-A68347CC462E
這一點,從行業(yè)投資機構發(fā)布的數(shù)據(jù)也可窺見一斑:
雖然智利擁有全球近半數(shù)鋰資源儲量,但1995-2020年的鋰資源開采量僅有2.06萬噸,僅相當于澳大利亞(4萬噸)的一半。南美國家長期以來不甚穩(wěn)定的局勢,與相對落后的工業(yè)水準,成為了其礦產資源出口的最大掣肘,同時也給中國公司帶來了機會。
日本神奈川縣,日產汽車工作人員測試自動駕駛汽車
相信在不久的將來,南美國家對于鋰礦資源的管理規(guī)范將更加完善,動蕩的鋰資源價格也將漸趨平穩(wěn)。
與此同時,以往被視為“撿破爛”的動力電池回收業(yè)務,近年來也逐漸受到資本的注意。
鋰電池回收的技術門檻低,雖然也涌現(xiàn)出了一批背靠寧德時代、特斯拉等大型企業(yè)的電池回收企業(yè),但更多的電池回收公司,是注冊資金在500萬元人民幣以下的中小企業(yè)。
而在“正規(guī)軍”之外,還存在諸多無回收牌照的“游擊隊”,它們也想在這片尚未被開拓的新興市場上分一杯羹。鋰電池的明天,注定要在這片藍海中野蠻生長。
說完了電池,讓我們來看看芯片。
今年3月,一則“華強市場入口丟失一盤TPS92692的貨物,懸賞100萬”的新聞映入了人們的眼簾。經筆者查詢,這是德州儀器公司生產的車用高精度LED控制芯片—德州儀器官網顯示的價格,僅為每顆3.6元人民幣。
然而這是缺芯潮前的價格。3月份時,這顆指甲蓋大小的芯片仍處于全面缺貨狀態(tài),市場價格在140美元左右。以一盤2000枚的數(shù)量計算,丟失的貨物價值高達186萬,車規(guī)級芯片的緊缺程度可想而知。
而荷蘭光刻機巨頭ASML在近期召開的一季度財報會議上更是表示,某家大型工業(yè)公司已經開始批量收購洗衣機,拆解其中的MCU控制芯片,供給自家汽車生產使用。
2021年11月10日,韓國蔚山國際氫能博覽會上展出的氫燃料電池車輛
雖然在全球半導體產業(yè)開啟“狂奔”模式的2021年,大規(guī)模缺芯潮已經得到緩解,消費級MCU、面板驅動IC等供應鏈已經開始松動,但車用、工控等領域的芯片供應仍然緊張。
聚焦到汽車領域,車規(guī)級MCU首當其沖。其2022年2月的平均交貨期已經達到了250天。其次便是電源芯片等以往不受重視的模擬芯片。
造成這種局面的原因是復雜的,我們來一一分析。
首先,與直接和芯片廠/代工商溝通的手機等消費類電子產品不同,汽車廠商與芯片廠商的對接,往往需要靠Tier 1主機廠商來牽線搭橋。而車規(guī)級芯片廠商作為Tier 2級供應商,再向代工廠下訂單。
在這條被拉長的供應鏈中,車企對代工廠產能的反應,天然要比消費類電子企業(yè)慢幾個月。這就使得在2020年初,疫情導致汽車銷量下降的情況下,Tier 1供應商所下訂單量驟減,對后續(xù)銷量反彈的熱潮完全沒有準備。
其次,車規(guī)級對芯片的要求遠高于消費級與工控級芯片,僅次于軍用級芯片,需要通過多個國家條件非常嚴苛的安全性能測試,同時保證極低的缺陷率(百萬分之一),且工作壽命需要在15年以上。如此高的門檻,使得這一行業(yè)長期以來被幾家樹大根深的海外企業(yè)壟斷,包括瑞薩電子、恩智浦、英飛凌、賽普拉斯、德州儀器等。
雖然近年國內也有比亞迪、兆易創(chuàng)新、Chipways、芯馳科技等多家企業(yè)參與到這個賽道中,但汽車產業(yè)的長產業(yè)鏈條和對安全性的極高要求,讓各大主機廠與Tier 2供應商幾十年來,形成了錯綜復雜的利益鏈條,并且要考慮到出現(xiàn)召回事件時,供應商的風險承擔能力。
種種原因使Tier 1對于更換供應商的意愿極低,也就是最近的缺芯潮,才給了國產芯片企業(yè)一些機遇。
車企對代工廠產能的反應,天然要比消費類電子企業(yè)慢幾個月。
2022年3月28日,江西省贛州市的一家科技公司里,工人在生產芯片
再次,近年來智能汽車的發(fā)展,對車規(guī)芯片提出了更高要求。傳統(tǒng)家用汽車,往往只需要70顆左右的MCU,但智能汽車為了完成不同級別的自動駕駛功能,這一數(shù)字甚至能達到300顆。
不僅數(shù)量上猛然提升,車規(guī)級MCU也在從以往8/16位的主流產品升級到32位,以實現(xiàn)更加強大的自動駕駛功能。這樣的轉變趨勢,讓各大車企近年來對芯片愈發(fā)重視。
有的車企繞過供應商,直接與芯片廠商定制芯片。產業(yè)巨頭如特斯拉,甚至拿出了與英偉達旗艦產品算力媲美的自研自動駕駛芯片。
可以說,在疫情與缺芯的沖擊之下,汽車企業(yè)更加重視供應鏈垂直整合的能力,而正如蔚來總裁李斌所直言的:“一輛車差一個零件都沒法生產?!惫湹姆€(wěn)定便是車企生存之本。
分析下來,從長遠來看,鋰礦暴漲的問題,更像是采礦企業(yè)在大規(guī)模擴產前的投機性漲價;而結構性缺芯問題,恐怕會成為兩三年內汽車行業(yè)揮之不去的陰霾。
然而在這陰霾之下,也能看到國內半導體人前赴后繼的努力,各類芯片初創(chuàng)公司如雨后春筍般扎入這個市場。希望國內的半導體企業(yè)可以找準方向,在風云詭譎的車規(guī)級芯片市場中,闖出自己的一片天。6F1F6D89-9425-482A-95E4-A68347CC462E