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福斯汽車與Northvolt簽訂10年電動車電池供應合約

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa & May 發表於 2021年3月17日

圖、福斯汽車與Northvolt簽訂10年電動車電池供應合約
 
福斯汽車(Volkswagen)於2021年3月15日宣佈,計畫到2030年在歐洲建立6個產能達40 GWh電池生產廠,準備搶佔全球最大電動車製造商的寶座。
 
福斯汽車與Northvolt簽訂10年供應合約 協助電動車電池生產

為了達到這個目標,福斯與瑞典電池製造商Northvolt簽訂了10年140億美元的訂單,而這只是計畫中的六家工廠之一。位於德國的第二家工廠預計在2025年投入生產。同時,達成2025年達到150萬輛電動車的產能。
 
這筆訂單除了使Northvolt成為福斯在歐洲的電池主力供應商,福斯還將增加投資Northvolt的持股比例。作為合作協議的一部分,Northvolt將擴建在瑞典的超級工廠(gigafactory),並將在德國Salzgitter工廠的合資股份出售給福斯。來自福斯的訂單,使Northvolt自籌得10億美元資金以來,兩年內的合約金額達到了270億美元。
 
Northvolt由特斯拉前高層員工Peter Carlsson創立,目標打入全球電動車電池市場,直接挑戰亞洲三大的電池製造廠:三星、LG Chem和寧德時代(CATL)。早在Northvolt首次募資10億美元時,他就曾表示,Northvolt需要達成150GWh的產能,才能實現2030年電動車銷售的目標。
 
2021年3月10日時,Northvolt宣佈將收購美國矽谷新創公司Cuberg。Cuberg在2015年從史丹福大學(Stanford University)分拆出來,將液體電解質(liquid electrolyte)與鋰陽極(lithium metal anode)相結合,專注於下一代電池技術的商業化。這合併案希望能夠將該技術應用於Northvolt的汽車和工業產品,目標在2025年實現超過1000 Wh/L的電池工業化,同時滿足汽車製造商的全方位需求。
 
福斯與Northvolt合作案,由傳統汽車大廠投資電池新創公司,這和特斯拉選擇松下(Panasonic)之間的合作有些類似,但是不同。2009年時,特斯拉和松下簽訂了電池長期供應協定,投資年輕且缺乏經驗的特斯拉,但是,最近特斯拉宣稱將自行開發下一代電池之後,松下即將卸任的社長津賀一宏(Kazuhiro Tsuga)表示,必須減少對特斯拉的嚴重依賴,松下製造的電池應該與全球其它車廠的電動車款相容,這樣利益才會最大化。

其實,福斯汽車企圖模仿Tesla建構一條自主的電動車供應鏈,據了解,特斯拉的採購價要比同業平均水準要低23%。特斯拉從松下、LG以及寧德時代這三家供應商處購買電池,每千瓦時電池的平均價格為142美元,低於行業平均的186美元。在三方競爭狀態下,特斯拉有絕對議價優勢,為電池廠的利潤率帶來壓力。

 
隨著汽車行業逐步淘汰燃油汽車,歐盟向電池產業投入數十億歐元,希望能達成自給自足,Northvolt是其中的受益者。歐盟委員會2021年1月公佈了第二輪的補貼計畫,總投資金額達到61億歐元。歐盟預計,這些資金還將帶來140億歐元的私人投資。
 
拓展快速充電網路

福斯還將投入大筆資金於中國、歐洲和美國充電基礎設施。計畫與合作夥伴IONITY在歐洲擴展快速充電網路到18000個充電站,並透過合資公司CAMS New Energy Technology在中國設立17000個充電站、在美國增加3500個快速充電站。
 
新材料電池預計在2023年推出

福斯在他們的Power Day活動上,介紹了新款的方形(Prismatic)電池Unified Premium Battery,表示新的電池化學成分可以降低成本達50%,預計在2023年推出,並導入80%的電動車型採用。豪華轎車奧迪(Audi)Artemis將是首款配備新電池的車型,將於2024年推出。
 
福斯將在未來的電動汽車中使用新的方形電池(prismatic battery)設計。福斯目前使用LG Energy Solution和SK Innovation的袋式電池(pouch battery)作為其主要電池,暗示著寧德時代和Northvolt將取代這兩家公司。
 
目前,方形電池是市場主流,而袋式電池正在快速成長。根據市場研究公司SNE Research,2020年,全球袋式電池的使用量增加到40GWh,市占率上升到27.8%,此時圓柱形電池(cylindrical battery)的市占率從27.1%下降到23%,方形電池則是從56.8%下降到49.2%。2020年,LG Energy Solution電池的使用量猛增171.5%達到33.5 GWh,SK Innovation電池的使用量猛增274.2%至7.7 GWh。
 
方形電池是市場主流的原因,在於這種類型的電池是全球最大的電池製造商寧德時代的主要產品。2020年寧德時代的全球市占率為22.8%,而三星SDI、LG Energy Solution和SK Innovation的全球市占率分別為7.8%、23.9%和4.5%。三星SDI供應方形電池,LG Energy Solution供應袋式和圓柱形電池,SK Innovation供應袋式電池。
 
福斯的決定與中國市場有關。由於,福斯是最早進入中國市場的全球汽車製造商。2020年成為中國和歐洲最大的電動車銷售商。不過,從全球銷量來看,特斯拉仍然超過福斯,特斯拉計畫2021年在上海生產55萬輛電動車,超過了特斯拉2020年的全球銷售量(442,334輛),福斯要想保住在中國的市場領導地位,就必須發出強有力的資訊。使用更多寧德時代的電池就是如此。
 
還有,與最近LG Energy Solution和SK innovation之間的訴訟有關。美國聯邦貿易委員會2021年2月裁定,SK Innovation竊取了LG Energy Solution的22項商業機密,禁止SK Innovation在美國進口、製造或銷售電池10年。SK Innovation在美國的工廠原本預計為福斯的電動車生產電池,如今這些工廠只能向福斯供應兩年的電池。
 
福斯採用新電池設計,對LG Energy Solution來說也是個壞消息,因為福斯一直是LG Energy Solution第二或第三大的客戶,但是為了與特斯拉合作,LG Energy Solution不得不加大對圓柱形電池的投資。
 
固態電池終結鋰電池 預計在未來十年實現

福斯的最終目標是開發和採用固態電池(solid-state battery),預計在未來十年中實現。福斯已大力投資固態電池製造商QuantumScape。福斯的電池和系統主管Frank Blome稱固態電池模組單元將終結鋰離子電池。由於減去了傳統電池的額外重量,固態電池的續航里程將增加了30%,充電時間也將明顯縮短。
 
重型卡車增加電動車佔比

福斯旗下重型卡車和客車品牌Scania AB,也計畫增加電動車的佔比。這與其他公司選擇朝氫燃料電池發展不同,福斯認為,重型運輸領域的電氣化是明確可行的。
 
電池回收技術

至於電池的報廢週期,福斯表示,透過水相冶金(Hydrometallurgy)技術,將能夠回收高達95%的電池。(1708字;圖1)
 
 
參考資料:
Volkswagen will bring 240 gigawatt hours of battery production capacity to Europe by 2030. Tech Crunch, 2021/3/15.
Swedish battery manufacturer Northvolt receives a $14 billion order from VW. Tech Crunch, 2021/3/15.
Northvolt Will Be as Vital to VW as Panasonic Has Been to Tesla. BNN Bloomberg, 2021/3/15.
Volkswagen Veers to CATL and Northvolt. Business Korea, 2021/3/16.
LG offers Georgia battery plant as dispute with SK Innovation lingers. Autoblog, 2021/3/13. 


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