给底特律充电

来源: | 发布时间:2021-05-04 02:27

多年来,美国三大汽车制造商一直在大量生产高油耗的车型,游说阻止节能标准的出台,甚至在向国会伸手索要救援资金时还拒不悔改。但颜面尽失的落魄汽车三巨头近期齐聚底特律车展时,最终还是接受了汽车电动力化的现实。最为吸引眼球的是通用汽车(GM)的 Volt 车型使用的动力电池。它是一个高六英尺、重400磅的T 型大怪物,看上去非常丑陋,矗立在车展的正中心,就像是一个硕大的十字架,在祈求上天赐予最后一次机会,拯救岌岌可危的美国汽车业。

奥巴马政府也相信这一点,它明确表示拯救美国汽车业的最好方式是底特律开始生产清洁汽车。最近通过的一揽子刺激方案中就包括用于高级电池生产的 20 亿美元拨款,美国能源部正在分配 250 亿美元的低息贷款,鼓励各公司制造绿色汽车。奥巴马总统的目标是,到 2015 年,使用中的插电式混合动力汽车达到 100 万辆─尽管这仅占全美 2.5 亿辆汽车中的一小部分。

近期内可能推出的各种高级电动汽车中,没有任何部件─包括其像玩具一样的简单马达─会像硕大的电池组那么重要。因此,一大批政客和产业领袖人物宣称,一个新的数十亿美元产值的电池产业即将产生,它很快将为因经济衰退遭受重创的美国工业重地带来数千个绿色工作岗位。1 月份,密歇根州州长珍妮弗·格兰霍尔姆(Jennifer Granholm)签署了一项法案,向位于该州的汽车电池制造商提供 3.35 亿美元州税收抵免。“我们希望成为全世界的电池之都。”她宣称。

但问题是,美国能迅速建立起与亚洲相抗衡的有竞争力的电池企业吗?似乎几率并不大。在基础性电池研发方面,美国依赖几家小型企业,如 Ener1、A123 Systems 等。而亚洲巨头三洋(Sanyo)、NEC 和 LG 大规模生产电池已经有几年时间了。除非美国大力改变其电池产业运作方式,否则很可能在这场“电池大赛”中惨败,并使底特律汽车业的复兴变得更加困难。

几年前,锂离子成为向下一代混合动力汽车、插电式汽车和全电动汽车提供动力的首选化学物质。它带来了一个转折点。可充式锂离子电池是一项奇妙的技术,正是由于有了它,移动电话才可能小到能放进衬衣口袋的程度:它比之前用过的任何化学元素都体积更小,重量更轻,动力更强大,且持续时间更长。它的成本仍然不菲,并且还存在安全隐患(还记得那些笔记本电脑火的事件吗?它们就是由锂电池过热引起的)。但是,如果锂离子化学方法果真能实现汽车从以油到以电为动力的转型之梦,它可能成为 21 世纪初最伟大的科技成就之一。

美国面临的挑战是,亚洲的电池制造商正在全力攻占汽车市场。就连信贷市场收紧和汽车销量急剧下滑也无法阻挡他们的脚步:去年秋天,松下电器公司(Panasonic)以 90 亿美元收购全球领先的锂电池生产商三洋,以便为丰田公司(Toyota)颇受欢迎的普锐斯(Prius)和其他混合动力车的新款车型提供电池。几乎与此同时,日产公司(Nissan)和 NEC 公司也宣布共同投资 10 亿美元,用于电池开发。日本和欧洲电池制造商─但没有美国人─正涌向玻利维亚争取开发盐滩的合同,以从中获取锂。(全球看来有足够生产 12 亿辆车的车用电池的锂,这足以将全球所有车辆更换两遍。)中国电池巨头比亚迪公司(BYD)几年前才进入汽车领域,但在它宣布到 2025 年规模将超过丰田时,没有几个人敢小视它。[参见《巴菲特开上电动车》(Buffett Takes Charge)一文。] 据投资管理公司联博(Alliance Bernstein)的预测,到 2030 年,全球锂离子汽车电池产值将达到 1,500 亿美元,超过福特公司(Ford)去年全年的销售额。

全世界的实业家都明白一个底特律最近才意识到的道理:最终控制电池产业的少数公司,也将控制汽车产业。电动汽车生产公司都希望在临近其电池供应商的地方设厂,以节省运输成本。它们还希望能够靠近最具潜力的市场,也就是那些油价过高的国家,因为高油价使得购买昂贵的电动汽车更为划算。就这两个方面而言,都意味欧洲和亚洲的电池企业(而非美国的电池企业)能够为汽车公司带来优势。它们将决定你的汽车加速度有多快,每充一次电能行驶多少里程,能在多短的时间内完成充电,以及─由于电池成本在一辆全电动汽车成本中所占的比例高达一半─你购买一辆汽车的价格。一组全电动汽车电池目前的价格在 1 万美元到 2 万美元之间。今年春天,宝马公司(BMW)将开始在美国向一小群客户出租电动汽车 Mini,它所用的电池可供行驶 150 英里,这令人印象深刻,但预计成本高达 3 万美元─这只是电池的价格,而不是整车的价格。

今后几年间,电动汽车市场将分化为两部分:全电动汽车和插电式混合动力汽车。雷诺-日产公司(Renault-Nissan)首席执行官卡洛斯·戈恩(Carlos Ghosn)非常支持纯电动汽车。去年夏天,在一家工厂的开工仪式上,他对记者说:任何仍在使用汽油的汽车都是“不可持续的”。这反映了一个得到越来越多人认同的观点:汽车业正在发生翻天覆地的变化。“我想要的是一部纯电动汽车,”他说,“而不是一个用电延长里程的汽车。我不想要另外一款混合动力车。我想要的是零排放的汽车。”

如果他的预言实现,汽车很快将不再需要内燃发动机、传动装置、消音器、空气滤清器、火花塞以及上世纪燃油发动机使用的任何其他部件。然而,由于大多数纯电动汽车的行驶里程有限,每次充电只能行驶 100 英里左右,它们最适合在城市中使用,以及在城郊作短途旅行。正因为如此,据 IBM 全球企业咨询服务部(IBM Global Business Services)估计,到 2015 年它们在全球汽车市场上的份额不大可能超过 1% 到 5%。丰田、通用汽车和其他汽车制造商则押宝在同时依靠电池和传统内燃发动机的插电式混合动力车,它的好处在于只要油箱里有油,内燃发动机就能继续提供动力。不过,电池制造商并不真正关心这种市场分化的局面,因为他们知道全球汽车业已经到达了一个转折点:电动力化。

由于电池技术将成为定义现代汽车公司的核心竞争力,因此没有哪家企业愿意把这种知识财产外包给外国汽车制造商使用。当然,通用汽车可以在国内组装那种用于 Volt 车型的 T 型电池组,但最为关键的工作是开发一种安全可靠的化学方法,并使用这类自有技术大规模生产、组装一个电池组所需的数百只电池。对通用汽车而言,再糟糕不过的是 Volt 所用的电池事实上将来自一家韩国公司─LG 化学有限公司(LG Chem.)。福特公司在宣布将于 2012 年推出首款插电式混合动力车时,也披露说所用电池将由一家法美合营企业江森自控-Saft 高级电源解决方案公司(Johnson Controls/Saft)制造,法国企业 Saft 将提供研发,而江森自控公司(Johnson Controls)将提供大量制造方面的专有技术。作为全球最大的传统铅酸型车用电池供应商,江森自控能够进入可充式锂离子电池领域,实在是精明之举。但两家最大的美国汽车制造商所用的核心技术仍将来自韩国和法国。

美国面临的最大讽刺,也是其遭受的最大羞辱,甚至还要糟糕:电动汽车拯救底特律的时刻最终到来之时,美国也将以对外国电池的依赖取代对外国石油的依赖。

不过,美国还有一线希望:一群名称怪异的小企业─Ener1、A123、Quantum Technologies、Altair Nanotechnologies、Tesla Motors 和 ActaCell(得到谷歌资金支持)─在解决车用锂离子电池面临的巨大技术和成本障碍方面正取得重大进展。这些小规模的早熟企业坚信美国汽车业仍然有时间创造奇迹般的“王者归来”。正如 Ener1 首席执行官查尔斯·加森海默(Charles Gassenheimer)所言:“眼下,我们就是手握弹弓的大卫王 [圣经中大卫(David)用弹弓和石弹杀死巨人歌利亚(Goliath)─译注)]。”

“我想看看我的宝贝!”加森海默正快步穿越其公司位于印第安那波利斯的电池生产厂,急切地想要看到刚刚安装完成的一台价值 500 万美元的新的电阻电极沾附机。加森海默一张娃娃脸,略微稀顶,身穿蓝色外套、条文衬衫和灰色裤子。在汽车工厂王国的核心地带,他的这副装扮似乎有些不太协调。他曾在卫星资产管理公司(Satellite Asset Management)任对冲基金经理,2006 年来到 Ener1。他总是显露出一种近乎痴狂的热情,这在一个受到失业和工厂倒闭沉重打击的地区显得相当独特,但他认为自己正坐在一座金矿之上。依靠这家工厂和另外两家工厂─一家在不远处的诺布尔斯维尔,另一家在韩国─他宣称拥有全球最大的车用锂电池生产能力之一。尽管去年 Ener1 只有 700 万美元的收入,但加森海默说公司的电池生产子公司 EnerDel 若全部开工(能供应 4.5 万辆全电动汽车或者 45 万辆混合动力车),每年能创造 7 亿美元的收入。

在展现这一行业有巨大潜力的同时,Ener1 也体现出该行业面临的障碍。如今,EnerDel 只跟一家电动汽车制造商─挪威的 Think 公司─签订有供应合同。Think 去年 12 月在挪威申请破产保护,这已是它多灾多难的一生中第三度陷入破产了。1 月份,加森海默忙个不迭地前去处理此事,帮助 Think 安排了一项 570 万美元的紧急贷款,但它要在挪威恢复生产 Think City 电动轿车以及明年在美国推出此款轿车,还需要 5,000 万美元。[Think 首席执行官理查德·康尼(Richard Canny)说,公司已经接近完成新一轮的融资活动。]

Ener1 还显示,在全球化经济时代,“美国”公司的概念是多么的不可靠。该公司于 20 世纪 90 年代末由一位名叫彼特·诺瓦克(Peter Novak)的俄罗斯物理学家创办于佛罗里达州,在加森海默到来之前的惨淡年月里由一位俄罗斯木材业大亨津加雷维奇(Boris Zingarevich)经营。津加雷维奇目前间接持有Ener1 上市交易股的 40% 左右,公司上市代码是 HEV。首席运营官是一位聪明的日本化学家直树太田(Naoki Ota),子公司 EnerDel 的首席执行官是一位挪威营销高管葛卫凯(Ulrik Grape)。该公司就像是一个小联合国,大部分股权由一位俄罗斯人持有。但 Ener1 是目前唯一一家能立即开始在美国境内大批量生产自主开发的电动车的美国公司。

“如果跟其他公司比较一下,你就会发现 EnerDel 的量产能力领先许多,并且有非常优越的化学方法。”供职于总部位于伊利诺伊州的美国政府研究机构阿尔贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的卡里尔·阿明(Khalil Amine)说。Ener1 是否能迅速启动生产,其化学方法能否经受严酷的路况,还有待观察。但目前它是美国唯一的玩家。其在美国的主要竞争对手 A123 基本上在韩国和中国境内生产电池。尽管 A123 已经开始在密歇根州筹建一家工厂,但最早也要在今年年底才能竣工,并且联邦政府是否会向其提供所需的 18.4 亿美元贷款也还是个未知数。(Ener1 本身也申请了 4.8 亿美元贷款,用于在印第安纳州建立第三家工厂。)

截至目前,大型汽车制造商不愿向电池供应商(即便这些前景很好的美国公司)大规模下单,因为它们还不能确信这些公司是否能够存活足够长的时间。毕竟,要做到开发电池、可靠地大规模供应电池,以及在汽车投入使用后提供电池正常工作所需的零部件,需要多年的时间。这使美国小规模的电池制造公司陷入了两难境地:没有大量订单,它们就无法启动生产,但底特律在确信有可靠的供应商之前,又不愿下订单。

与此同时,消费者目前购买任何种类汽车的数量都不大,更别说价格较贵的电动汽车了。Think City 每台售价在 3.5 万到 4 万美元之间,远远高于分析人士认为电动汽车要真正形成大规模市场所需达到的均价,即 2.9 万美元。Ener1 说,如果有大量订单,它的电池价格(目前为 1.75 万美元)最终可以下降 20% 到 30%。

为什么车用电池如此昂贵?因为它们必须经受得住雨、雪、雨夹雪、热浪、路面坑洼等行驶条件,以及严格的实验室测试,包括撞击钉子、从 30 英尺的高度下坠、反复超负荷充电然后释放到零。雪佛兰(Chevy)Volt 的车型总监托尼·波萨瓦茨(Tony Posawatz)说:“把(电池)组装进车上?哦,天呐,它首先要经过撞击实验,必须经受加热和制冷,并且要处理震动、灰尘和碎片。”它们的使用寿命必须达到至少 10 年,而且对于全电动汽车而言,必须做到一次充电能让你行驶 100 英里,以缓解一种新出现的心理综合症─“行驶里程焦虑症(range anxiety)”。

一种降价方式,是像 Think 的欧洲计划那样,由消费者向制造商或者向第三方─例如一个名为 Better Place 的新创企业─租用电池。Better Place 由 SAP 前高管沙伊·阿加西(Shai Agassi)创立。阿加西认为,由客户购买电池,就像是必须在购买汽车时一次性购买车辆今后所用的全部汽油,这是不现实的。因此,Better Place 建议由公司拥有并维护电池,并像移动电话公司那样出售使用套餐,但阿加西出售的不是客户使用的分钟数,而是里程数─无限的或者每月一定数量的里程。

阿加西的商业计划目前在油价较高的地方最为可行。例如,法国汽油价格为每加仑 5 美元,驾车成本约为每英里 20 美分。阿加西说,电动汽车的成本只有每英里 8 美分。对于一位每年驾车 1.2 万英里的上班族而言,相当于每年节约 1,500 美元左右。驾车者将以电池月租费和电费的方式把这 1,500 美元转付给阿加西的公司。由于他们无需花费 1,500 美元购买电池,客户使用一辆电动汽车的支出将与使用一台传统动力汽车相当。阿加西辩称,换句话说,拥有和使用一辆电动汽车的全部成本将与一辆汽油汽车相当。随电池价格的下降,拥有电动汽车将比驾驶传统汽车更加省钱。消费者还将因政府给予绿色汽车大笔购车补贴而受益。

Better Place 还希望安抚消费者对在何处给汽车充电的顾虑。公司计划在街道和公共停车场遍设充电站,与星巴克(Starbucks)和沃尔玛(Wal-Mart)之间的协议也将很快实施。如果你的电池即将用尽,而又没有时间充电,你可以把车驶进 Better Place 的一个“换装站”,一台机器手臂不出 4 分钟就能把旧电池更换成新电池。阿加西筹集了 3 亿美元资金,并得到以色列前总理西蒙·佩雷斯(Shimon Peres)和雷诺-日产公司首席执行官卡洛斯·戈恩的支持,已经开始在日本、以色列和丹麦建设首批电池换装站。公司计划 2012 年在旧金山也开始建设这种换装站。

建设一套充电基础设施,还与建设“智能电网”(smart grid)的目标相吻合。利用“智能电网”,能更有效地管理电力供给和需求。一家名为 GridPoint 的小公司开发了一种软件,它可以监测到某辆车何时与网站相连,并控制充电的时间和速度,以防止整个系统陷入瘫痪。通过它,电力企业还可以向在需求量较小的非高峰时段充电者提供折扣。消费者还可在不使用汽车时将其车载电池用作存储设备,并向电力企业回售存电。另外,奥巴马总统的一揽子刺激方案中,有 110 亿美元资金是用于鼓励“智能电网”事业。

有人认为,现在还为时不晚。“我们赶得上,但需要付出很多努力。”乔·罗姆(Joe Romm)说。乔承认,克林顿政府的能源官员现在供职于美国进步研究中心(Center for American Progress)。“奥巴马政府中有大批人支持我们需要的政策。但最重要的是,要有人在一段时间内不断投入真金白银。”在当前的经济形势下,这是一个现实的问题。另一方面,现在似乎已经可以看出,几乎所有汽车最终都将电动力化。对投资者来说,再也没有比这更大的激励了。

 

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