Breve introducción a la historia de los cambios en la cuota mundial de baterías eléctricas
En 2019, el Premio Nobel de Química fue concedido a los inventores de la batería de litio: Akira Yoshino, John B. Goodenough y Stanley Whittingham.
El primer galardonado fue un investigador de Asahi Kasei, un gigante japonés en el campo de los diafragmas, y los otros dos procedían de institutos de investigación y universidades de Estados Unidos y el Reino Unido. Sin embargo, Europa y Estados Unidos, que son técnicamente los iniciadores y líderes, no ganaron esta nueva competición energética, sino que cayeron en un largo estancamiento.
Hasta hace poco, el mercado de vehículos de nueva energía en Europa ha crecido a pasos agigantados, superando por primera vez la demanda del mercado chino. Al mismo tiempo, la primera batería de litio de la noruega Northvolt salió de la línea de producción, lo que supuso un gran avance para la fábrica europea de baterías locales, y logró envíos locales por primera vez.
La atención de todo el mundo se centró finalmente en el mercado europeo, y empezó a prestar atención a la perspectiva de que las empresas chinas de baterías de litio salieran al exterior, a Europa. Sin embargo, Estados Unidos, una potencia tecnológica, sigue frenándose, a pesar de las exhortaciones políticas.
En el mundo actual de las baterías eléctricas, China representa casi la mitad del mundo con 48,60%, Corea del Sur se queda en 30,40% y Japón sólo 12,20%. Aunque la voz y la demanda son altas, la cuota total de Europa y Estados Unidos no supera las 8,8%.
¿Cuáles son los factores determinantes de este resultado?
Historia de los cambios en la cuota mundial de baterías eléctricas
Estados Unidos
Aunque la serie de iniciativas de Biden el año pasado marcaron de nuevo la incursión de Estados Unidos en la industria de las baterías eléctricas.
El 5 de agosto de 2021, Biden firmó una orden ejecutiva por la que decidía formular normas más estrictas de eficiencia de combustible y emisiones, lo que forzará la demanda de vehículos de nueva energía en Estados Unidos. El objetivo es que 50% de las ventas de vehículos de nueva energía en Estados Unidos correspondan a 2030.
Independientemente del juego y el debate que Estados Unidos haya llevado a cabo al respecto, es un hecho innegable que Obama ya propuso medidas similares hace 12 años.
En aquel momento, justo cuando la economía estadounidense acababa de ser golpeada por la crisis de las hipotecas subprime, las baterías eléctricas, como industria emergente, recibieron una seria misión: si su planta de fabricación estaba en EE. se puede salvar la economía.
Además, los Laboratorios Bell están en Estados Unidos, y el futuro Premio Nobel de Química de Baterías de Litio también está en Estados Unidos. Para Obama, se puede decir que el desarrollo de las baterías de energía en aquella época lo tenía todo preparado y sólo debía el viento de levante. Aunque no haya viento, el viento lo puede crear uno mismo. La administración Obama optó por soplar el viento a A123, una empresa nacional de baterías de litio.
En aquella época, las empresas japonesas y coreanas ocupaban la mayor parte del mercado. Estados Unidos esperaba plantar bandera en esta industria. Este deseo no era excesivo, pero la realidad les dio un golpe.
A123, una división fundada por un profesor de ciencias e ingeniería a principios de 2001, es su puerta de entrada para convertir la tecnología en productos. Ya en 2009, A123 desarrolló una batería de litio que puede cargar 90% en 5 minutos, y su vida útil es 10 veces superior a la de las baterías ordinarias.
El Gobierno estadounidense está dispuesto a creer que A123 se convertirá en una empresa estadounidense líder en la industria mundial de baterías. Desde 2009, Obama ha gastado 2.400 millones de dólares estadounidenses en subvenciones gubernamentales para invertir en la industria de las nuevas energías, de los cuales 250 millones se han concedido a A123, lo que supone más de 10%.
Sin embargo, no está consiguiendo "salvar la tasa de desempleo e impulsar la economía estadounidense" que esperaba la administración Obama.
El Gobierno estadounidense pide una subvención de 250 millones de dólares para que A123 traslade todas las líneas de producción a Estados Unidos.
Sin embargo, antes de trasladar la línea de producción, las materias primas para los materiales de los cátodos procedían de Changzhou (China), los cátodos para las baterías de litio se producían en Corea del Sur y el proceso de montaje se organizaba en Shanghai (China).
Volver a instalarse supone mucho dinero. De 2008 a 2012, A123 ha invertido más de 300 millones de dólares estadounidenses en total; y tiene que contratar empleados locales a un coste más elevado. El salario por hora de los trabajadores estadounidenses es de 22,3 dólares estadounidenses, mientras que el de los trabajadores chinos en ese momento es de solo 2 dólares estadounidenses, y el coste de personal se ha multiplicado por 10.
En el proceso de "desglobalización" inicial de la industria en Estados Unidos, A123 se ha convertido desgraciadamente en una víctima. El coste de las baterías de litio-hierro-fosfato que produce asciende a 1.000-1.500 dólares por kWh. En aquella época, la batería ternaria de litio producida por Panasonic sólo costaba entre 320 y 420 dólares por kWh.
En este contexto, aunque se mantiene el ritmo de crecimiento de los ingresos de 30%-40%, no se puede detener la sangría de A123.
En 2011, A123 tuvo una pérdida neta de 97 millones de dólares. En el primer semestre de 2012, las pérdidas ascendieron a 83 millones de dólares y perdió la mitad de dinero que el año anterior.
Al final, un repentino fallo en la llama de un cliente importante, Fisker, fue la gota que colmó el vaso: resultó que la batería de litio de A123 tenía un defecto técnico y debía ser retirada del mercado, y prometió pagar 55 millones de dólares estadounidenses en concepto de indemnización.
Hasta el momento, A123 no sólo ha perdido un cliente importante, sino que también se ha endeudado enormemente, lo que ha supuesto un golpe fatal para ella, que sobrevivía en el mercado de las baterías eléctricas, donde el impulso de la demanda era aún insuficiente en ese momento.
Al final, A123 se declaró en quiebra, lo que también fue considerado por los medios locales como una señal de "muerte de la industria estadounidense de baterías de litio".
Este fabricante de baterías eléctricas en quiebra fue finalmente adquirido por Wanxiang Holdings de China y renació. En octubre del año pasado firmó un acuerdo de asesoramiento de cotización con China International Capital Corporation y entró oficialmente en el periodo de asesoramiento de cotización.
Sin embargo, el dilema de la industria de baterías eléctricas en Estados Unidos sigue siendo el siguiente: la capacidad local de baterías eléctricas es insuficiente, y no se han abierto las fases anterior y posterior de la cadena industrial. Estados Unidos tiene que enfrentarse no sólo a Japón y Corea del Sur, sino también a China, el mayor gigante, y el mercado europeo también está creciendo.
Una vez que el mercado ha pasado de ser una batalla por las subvenciones a una batalla entre la capacidad de producción y el mercado, es más difícil acaparar el pan ajeno. Estados Unidos sigue teniendo pocas esperanzas de victoria en esta nueva batalla energética que empezó casi al mismo tiempo que China.
Sin embargo, desde la perspectiva de la demanda, el mercado estadounidense está experimentando un rápido crecimiento. En 2021, las ventas anuales de vehículos de nueva energía en Estados Unidos alcanzarán las 656.000, un aumento interanual de casi 100%, y la tasa de penetración anual de vehículos de nueva energía será de 4,2%, un aumento de 2 puntos porcentuales desde 2020.
Europa
Aunque Europa es la cuna de la industria automovilística, tanto en la producción como en la venta de productos acabados, el área local tiene una fuerza absoluta, pero en esta nueva batalla energética, Europa también está relativamente rezagada.
Los conocedores del sector son optimistas respecto a la cadena de la industria automovilística europea y consideran que Europa es una estrella en ascenso. Sin embargo, hasta mayo de este año no apareció en Europa la primera batería nacional de producción propia, lo que dista mucho del nivel de paridad con Asia.
Para Europa, es inevitable perderse frente a la China y Asia en ascenso. Sin embargo, los europeos calificaron en su día a China de país en ascenso. Si se cambia esta perspectiva al campo de las nuevas energías, quizá Europa sea también un país en ascenso en el mundo de las baterías eléctricas a ojos de China.
Desde el punto de vista de la industria, Europa ha aprendido de los éxitos de China, así como de los fracasos de Estados Unidos.
La experiencia es un éxito: La nueva industria energética de China empezó con apoyo político.
Europa aprendió este conjunto de políticas, que comenzó en 2017, cuando King Ning comenzó a subir. Justo el año anterior, la era Ningde solo ocupaba el tercer puesto con una cuota de mercado global de 9,04%, por detrás de Panasonic y BYD. .
De hecho, ya en 2009, la Unión Europea aprobó un proyecto de ley que exige que la media de emisiones de dióxido de carbono de los turismos de nueva matriculación en la UE no supere los 95 g/km para 2021.
Según este cálculo, la emisión de dióxido de carbono de 95 g/km significa que sólo se pueden quemar 3,24 litros de gasolina cada 100 kilómetros, lo que es mucho más radical que el plan chino de 5 litros de gasolina cada 100 kilómetros en 2020.
En octubre de 2017, la UE empezó por fin a planificar subvenciones.
Responsables políticos de varios países y 17 socios de la industria de baterías han creado conjuntamente la Alianza Europea de Baterías, cuyo objetivo es crear un "ecosistema" competitivo para la industria europea de baterías eléctricas.
El plan de la alianza es que, siempre que la investigación y el desarrollo de baterías para vehículos por parte de empresas de la UE implique a varios Estados miembros, los departamentos gubernamentales pertinentes de los Estados miembros permitirán subvenciones 100% para fondos de investigación y desarrollo.
En cuanto a la intensidad de las subvenciones, 26 de los 27 Estados miembros de la UE han formulado políticas de estímulo pertinentes para fomentar el desarrollo de los vehículos eléctricos. Después de entrar en 2020, la intensidad de las subvenciones se ha incrementado aún más.
Tomando Alemania como ejemplo, en abril de 2016, el gobierno alemán publicó por primera vez la política de subvenciones a la compra (también conocida como "bonificación medioambiental"). Entre ellas, la subvención para un solo vehículo para vehículos eléctricos puros (BEV) y vehículos de pila de combustible (FCEV) es de 4.000 euros, y la subvención para un solo vehículo para vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) es de 3.000 euros.
En febrero de 2020, puso en marcha un nuevo programa de subvenciones a vehículos eléctricos para 2020-2025. En comparación con el programa de subvenciones de 2016, el importe total de las subvenciones en Alemania se incrementó hasta los 2.090 millones de euros, y volvió a aumentar el importe de las subvenciones para bicicletas.
Un aumento de 50% en la subvención única para vehículos eléctricos puros y vehículos híbridos enchufables con un precio inferior a 40.000 euros, la subvención única para vehículos eléctricos puros y vehículos híbridos enchufables con un precio entre 40.000 y 65.000 euros se incrementará en 25%.
Al mismo tiempo, en comparación con China, el método de subvención de la UE también ha evolucionado: se hace más hincapié en las compras basadas en el mercado, es decir, en la distribución directa a los consumidores en lugar de a las empresas automovilísticas, para evitar en cierta medida el comportamiento de "fraude de subvenciones" de las empresas automovilísticas.
Además de aprender de las experiencias exitosas, la UE ha aprendido de Estados Unidos que no se debe hacer lo que se debe hacer en varios pasos a la vez.
Para evitar la trampa de la desglobalización y el gran salto adelante de la capacidad de producción en Estados Unidos, la cadena de la industria de baterías eléctricas en Europa está muy fragmentada y no tiene prisa:
Los minerales proceden de Portugal, España y la República Checa (litio), Finlandia (tierras raras), Finlandia (cobalto), Australia y Chile (litio).
En cuanto a los materiales para los ánodos, se proveen países como Bélgica, Finlandia, Alemania y Polonia, mientras que otros materiales necesarios para las baterías proceden de países como Bélgica, Francia e Italia.
Además, Suecia, Alemania, Francia e Italia producen las células de las baterías; Alemania y Polonia se encargan del montaje de las baterías; y Bélgica, Alemania y Polonia se encargan del reciclado de las baterías.
Según datos públicos, la Alianza Europea de Baterías ha invertido 100.000 millones de euros en la fabricación de baterías en Europa y tiene previsto construir 25 superfábricas en la UE.
Desde la perspectiva de la demanda, en 2021 se venderán unos 2,3 millones de vehículos eléctricos en 18 países europeos. Entre ellos, el número de vehículos eléctricos puros aumentó en 64% en comparación con 2020, hasta alcanzar los 1,19 millones. El mercado europeo de vehículos eléctricos, que representa más de 10% del mercado de automóviles nuevos, se ha multiplicado por 13 aproximadamente en los cinco años transcurridos desde 2016.
Desde el punto de vista de la cadena de suministro, desde que la primera batería de litio salió de la cadena de montaje a finales del año pasado, el fabricante sueco de baterías Northvolt también ha empezado oficialmente a suministrarlas, convirtiéndose en la primera empresa europea que suministra baterías eléctricas a los fabricantes de automóviles.
Reducir costes, mejorar la eficiencia de la producción, no depender excesivamente de los proveedores de accesorios de otros países y formar una cadena de producción de baterías propia y completa es uno de los poderosos medios para promover eficazmente el mercado europeo de vehículos de nueva energía.
Pero la situación a la que se enfrenta hoy es que 90% de la cuota mundial está en manos de Asia. Es una gran prueba de control de costes construir una cadena industrial desde cero y hacerse con una cuota en el mercado actual.
Hoy en día, la presión de la competencia en los costes de producción de baterías es enorme. A falta de brechas tecnológicas generacionales, los principales fabricantes se apoyan en la escala para repartir costes bajos. La UE, que partió de cero, sigue enfrentándose a una realidad nada optimista.
Japón y Corea del Sur
Nadie parece negar que Japón y Corea del Sur son líderes en el desarrollo de baterías de litio.
Pero en 2017, cuando el CATL superó a Panasonic para convertirse en el número 1 mundial, Japón y Corea del Sur ya estaban cayendo lentamente. En 2021, la cuota de envíos de Corea del Sur mostrará una tendencia a la baja, mientras que Japón solo cuenta con el apoyo de Panasonic.
Según informes relacionados de Japón, un tercio de las solicitudes de patentes de tecnología de baterías del mundo en 2018 procedieron de Japón, seguido de Corea del Sur y China. En la primera década de desarrollo de las baterías de iones de litio, la tecnología de las baterías de iones de litio se abrió espacio en el mercado principalmente en los productos electrónicos.
En 1991, las baterías de iones de litio desarrolladas por Sony Corporation empezaron a utilizarse en productos electrónicos portátiles. En 1998, Panasonic lanzó una batería cilíndrica de iones de litio para portátiles, que abrió el espacio de mercado de las baterías de portátiles.
La expansión del mercado de aplicaciones derivadas ha provocado el efecto de escala industrial. En 1998, la producción de baterías de iones de litio en Japón alcanzó los 400 millones. Sin embargo, las empresas japonesas han dificultado que otros competidores les alcancen en términos de liderazgo tecnológico y perfeccionamiento de la estructura de la cadena industrial.
Pero al final fueron dos factores los que le hicieron perder la batalla contra China:
El primer punto es justo el opuesto al de Estados Unidos. Estados Unidos ha dado un gran salto adelante en capacidad de producción, mientras que Japón ha quedado atrapado en la crisis económica de finales de los 90. oportunidad.Otro punto es demasiado previsor y opta por un mercado más lejano, ignorando la industrialización.
En 2010, Japón publicó la "Estrategia de I+D para vehículos de nueva generación", pasando de centrarse en los vehículos eléctricos puros en el pasado a desarrollar al mismo tiempo vehículos de pila de combustible de hidrógeno.Y la razón por la que eligió las pilas de combustible de hidrógeno es algo similar a la idea de Estados Unidos: puede utilizar recursos locales.
El platino catalizador de pilas de combustible suministrado por la japonesa Tanaka Precious Metals representa 60% de la cuota mundial, y Japón es rico en agua y calor, lo que básicamente puede proporcionar las materias primas necesarias para producir pilas de combustible de hidrógeno.
Esta apuesta hizo que los dos grandes líderes automovilísticos, Toyota y Honda, optaran por situarse en la línea de las "pilas de combustible", y se desviaran de nuevo ante la circunstancia de ser prudentes en la inversión en baterías de litio.
La industria surcoreana de baterías ha establecido desde el principio un monopolio de grandes grupos.La industria surcoreana de iones de litio está dominada por Samsung SDI y LG Chem, y las empresas matrices de estas compañías son todas importantes grupos pilares de Corea del Sur.
No importa la fortaleza financiera, la acumulación de talento o la tendencia de apoyo a las políticas, tiene ventajas únicas. Por lo tanto, en la fase inicial de desarrollo de la industria, los recursos humanos, los recursos financieros y las políticas industriales están firmemente monopolizados por los grandes grupos.
Por supuesto, esto tiene un inconveniente: suprime la competencia sana.
Pero, por otro lado, también evita algunos de los posibles perjuicios para el desarrollo de la industria en sus inicios: el desorden del mercado o la competencia caótica.
Basándose en las tecnologías acumuladas anteriormente en la industria de la electrónica de consumo, las dos grandes empresas han optado por trasladar sus ventajas a las baterías eléctricas. Al mismo tiempo, los fabricantes coreanos no temen ampliar la producción ni las guerras de precios. En su día utilizaron medios para dejar sin aliento a los incipientes fabricantes chinos.
Tras la publicación de la política, la tasa de funcionamiento de las fábricas de Samsung SDI y LG Chem en China cayó a menos de 10% durante un tiempo, y la surcoreana SKI simplemente cerró sus fábricas en Pekín.
Sin embargo, ahora el otrora "avanzado" ha iniciado una nueva ronda de expedición.
Recientemente, Japón lanzó el proyecto "Desarrollo innovador de baterías para vehículos eléctricos", centrado en apoyar el proyecto de investigación y desarrollo de baterías de estado totalmente sólido para vehículos eléctricos liderado por Toyota, y elegir una nueva dirección técnica.
Al mismo tiempo, las empresas automovilísticas también planean lanzar todos los modelos eléctricos puros después de 2030.
El Gobierno surcoreano anunció ambiciosamente en julio de 2021 que invertirá 35.000 millones de dólares estadounidenses en el desarrollo de la industria de baterías eléctricas del país para 2030. LG New Energy también ha desembarcado en el mercado de capitales surcoreano y se ha convertido en una estrella fulgurante.
Aún no está claro cómo avanzará el campo de batalla asiático.
China
Entre las muchas tecnologías industriales, las nuevas energías pueden ser una de las pocas industrias que han situado a China muy por delante de todos los demás países del mundo. Ahora las empresas líderes en China son TOP 10 fabricantes de baterías de litio hierro fosfato.
Sin embargo, aunque se ha convertido en la primera referencia mundial en baterías eléctricas, superando con creces el nivel de otros países, el desarrollo de la industria de las nuevas energías en China también ha sufrido críticas y dificultades.
En cuanto a la historia del desarrollo de las baterías de energía en China, hemos peinado a través de muchos artículos antes. Los lectores interesados pueden leer los artículos históricos, pero la batalla de las baterías de litio durante más de 10 años no siempre es suave en China, al menos no tan suave como los datos de la industria y las ganancias corporativas que hemos visto.
En 2015, un artículo circuló ampliamente en Internet, y el punto central era que "el desarrollo de China de la industria de baterías de litio no es fiable".
Combinando los puntos de vista originales en el artículo de refutación, podemos ver que la crítica del artículo al desarrollo de las baterías de energía de China en aquel momento se centraba principalmente en los siguientes puntos:
1. Cientos de patentes internacionales de propiedad intelectual de baterías de litio proceden de Japón y Estados Unidos;
2. La seguridad de la batería de alimentación está en duda;
La empresa está en pérdidas totales, y las materias primas dependen principalmente de las importaciones, por lo que las perspectivas de desarrollo a largo plazo no son optimistas.
Hasta ahora, muchas personas deberían considerar ridículas estas observaciones, porque su mayor problema es pensar que el proceso de desarrollo tecnológico es estático.
Si hoy no hay patente, no habrá progreso tecnológico en el futuro; si hoy hay pérdidas, no habrá beneficios en el futuro.
Al mismo tiempo, este artículo subestima la necesidad y la importancia de las subvenciones políticas en la incubación de una nueva industria y una nueva tecnología, y la adormecida base europea de la industria automovilística lo ha aprendido antes de emerger definitivamente.
Pero el nacimiento de este artículo tiene un trasfondo. Según un grupo de casos típicos anunciados en 2015, 72 de las 93 empresas de vehículos de nueva energía obtuvieron ilegalmente subvenciones, y obtuvieron fraudulentamente más de 760.000 vehículos subvencionados, lo que supuso un importe total de 9.270 millones de RMB. La "defraudación de subvenciones" ha sido realmente un dolor en el desarrollo de las baterías de energía.
Pero esto es de hecho un dolor a corto plazo. Frente a la excesiva capacidad de producción de gama baja en ese momento, las subvenciones y las listas blancas iniciadas después de 2016 han cambiado del sol anterior al apoyo técnico preciso.
Las empresas con baja densidad energética ya no pueden obtener subvenciones, y se eliminan gradualmente las "subvenciones fraudulentas" y la capacidad de producción de gama baja.
En respuesta al problema de la "excesiva dependencia de las importaciones de materias primas" planteado en el artículo de entonces, las empresas chinas también han iniciado el ritmo de compra global de minas y se han desplegado aguas arriba, y todo avanza en una mejor dirección.
Conclusión
En esta batalla clave por la energía son esenciales las subvenciones políticas, el liderazgo tecnológico, la globalización y la falta de prisa por triunfar.
Y equilibrar todos los elementos y, en última instancia, ganar no es tan fácil como parece.
La palabra "éxito" condensa sabiduría, pero también condensa la perseverancia de innumerables personas de la industria.
Aunque no se comprendiera en su momento, el desarrollo de la industria final recompensará a todos los participantes y revalidará esa estrategia de supervivencia consagrada:
Siempre que haya suficiente sustento y fuerza económica para mantenerlo, podrá convertirse finalmente en rey.
Hoy en día, el antiguo halo de "avanzados" de Japón y Corea del Sur ya no existe, la "subdesarrollada" Europa intenta deshacerse del lastre del pasado, y el rey orgulloso del mundo mira con atención a todos los competidores potenciales.
La competición de baterías eléctricas, que dura ya más de diez años, sigue avanzando con el paso del tiempo.
