中美電池競賽,美國還有機會嗎?

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中美電池競賽,美國還有機會嗎?

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在口若懸河地向我介紹他的電池公司時,馬泰奧·哈拉米約順口提到他的電池“效率不高”。


哦。這不是好事吧?

這位Form Energy首席執行官說,也不盡然。效率是指你從電池中獲得的能量與充電時投入的能量之比。當然,效率更高總是好事,但對於Form Energy所針對的市場來說,更重要的是降低電池的生產成本。

Form Energy的電池中沒有用到價格不菲的鋰。取而代之的是普普通通的鐵,人們從鐵器時代(大約止於2600年前)以來一直在使用的東西。Form Energy的電池通過鐵的氧化反應來產生電力,而再充電則是通過電力將氧化物還原為鐵。

Form Energy的目標市場包括電力企業,這些公司需要在電力充足時儲存電力,在需求高峰時將其釋放出來。世界上一些地方已經安裝了大量的風能和太陽能發電設備,以至於某些市場的電價經常為負值:電力企業實際上是付錢讓客戶用電,因為這比關閉發電設備更便宜。

對於電力企業來說,建設一個電池農場的成本很低,它可以吸收大量廉價甚至負價的電力,供以後出售,這聽起來很劃算,盡管它體積龐大,而且效率很低。Form Energy的首個商業項目於8月破土動工,客戶是明尼蘇達州的非營利性電力合作社Great River Energy。


手機或電動汽車可能永遠不會采用鐵-空氣電池,但Form Energy並不打算征服每一個細分市場。正如英國人說的,各盡其善。

我拿Form Energy作為本文的開頭,部分原因是因為我喜歡從鏽蝕中捕獲能量的想法,部分原因也是因為它是美國眾多幫助這個國家試圖重返電池開發前沿的企業之一。

美國已經將鋰離子電池市場拱手讓予他人。得克薩斯大學物理學家約翰·古迪納夫因多個突破性研究而與他人分享了2019年的諾貝爾化學獎,包括在1980年開發出更好的鋰離子電池正極材料。一家試圖將其商業化的初創企業從奧巴馬政府那裏獲得了數億美元,但最終破產。2013年,一家中國公司收購了破產的初創企業A123。就在美國企業退出撤出鋰離子電池的生產之際,其他中國企業迅速進入了這個領域。

今天,中國完全主導了全球鋰離子電池的生產,這些電池用於電動汽車、手機、筆記本電腦、無線工具等眾多產品。根據韓國SNE Research的數據,今年前七個月,寧德時代占全球電動汽車電池產量的38%,而另一家中國公司比亞迪位居第二,占16%。前十名中沒有美國公司。

需要注意的是,正如我的同事戴維·華萊士-威爾斯本月曾撰文指出的那樣,中國在降低鋰離子電池價格和太陽能電池板價格方麵的成就(太陽能電池板有助於為鋰離子電池充電)對於對抗全球變暖來說是一件好事。但如果美國人能製造更多這種拯救地球的設備,而不僅僅是購買,將有利於美國經濟。


現在事情正在朝著好的方向發展。在拜登總統的領導下,《兩黨基礎設施法》和《降低通脹法案》中的激勵措施正在推動對電池的重大投資,包括鋰離子電池的國內生產能力。此外,美國能源部還投入數十億美元用於開發新型電池,包括前景廣闊的固態電池,這種電池使用固態電解質代替液體或凝膠。相關項目包括一個“長時儲能攻關”計劃,目標是到2030年將儲能時長10小時以上電池的儲能成本從2020年的水平降低90%。

去年,拜登總統發布行政命令,規定“在美國政府的支持下開發的新技術和新產品,隻要可行並符合適用法律,就在美國製造”。

哥倫比亞大學全球能源政策中心在去年的一份報告中指出,聯邦政府的舉措“模仿了中國十多年前的做法,即利用供需兩側補貼以及政府支持來建立供應鏈”。

中國在鋰離子電池領域遙遙領先,我很難想象美國能趕上來,能做到滿足國內需求都謝天謝地了。我認為美國最有可能超越中國的途徑是采用新技術,如Form Energy的鐵-空氣電池。

我喜歡電池設計師的創造力,他們在元素周期表中尋找具有理想電負性和其他特性的元素。ARPA-E是美國能源部的研發部門,它正在資助從事電池化學研究的初創公司,它們包括鋰-空氣、鋁-空氣、鋅-空氣、金屬鈉、β-氧化鋁鈉、釩氧化還原液流和普魯士藍染料(是的,真的)。還有一些根本不是電池的儲能技術,例如將水抽到山頂,或以熔鹽的形式儲存熱量。


“用單一方案適用所有情況是經不起推敲的,”俄勒岡州威爾遜維爾市ESS公司的首席執行官埃裏克·德雷塞爾胡伊斯告訴我,該公司生產鐵液流電池(不同於鐵-空氣電池)。“沙拉醬有多少種?無法相信一種儲能技術會勝出。”

信息技術與創新基金會是一家由科技界資助的智庫,自2012年以來一直在呼籲美國重視電池的研發。該基金會7月發布的一份報告稱,美國在電動汽車問題上對中國的回應“應包括投資研發以加速技術創新、刺激消費者接受電動汽車(例如,通過充電基礎設施的部署),以及防禦性貿易措施”。

我與該報告的作者、基金會負責全球創新政策的副總裁斯蒂芬·埃澤爾討論了美中電池競賽的前景。“20年後,科技政策學者會將其視作一個案例,檢驗更強硬的政策能否取得成功,”他說。“我認為,隻要我們真的把它作為國家的優先事項,我們就能成功。”

ich 發表評論於
關鍵的技術還是沒有掌握。隻是組裝大國。

沒有技術突破,幾年後美國在越南設工廠就把中共國給打敗了。
大俠獨孤求敗 發表評論於
旁觀者XWY 發表評論於 2024-09-25 19:27:00 樓下不少人評論中國生產線優勢,當機器人大行其道時,這種人力優勢就會蕩然無存。

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機器人也是土共領先吧?去大陸的商業展就知道了。再不濟,看看現在的電動車市場,中國車的人工智慧的應用,用福特CEO的話,就是光速前進。普世老大沒得追。
旁觀者XWY 發表評論於
樓下不少人評論中國生產線優勢,當機器人大行其道時,這種人力優勢就會蕩然無存。
小好人 發表評論於
市場是關鍵。有個日本老頭,有家小作坊,製作精良的微型電機。可是在日本沒有市場,於是出口到中國。後被發現微型電機被用到軍用無人機,日本警方逮捕了老頭。可憐。
anchoret98 發表評論於
往電池裏摻炸藥,全世界,隻有臺灣這麼幹。
灣區範兒 發表評論於
電池再好,裏麵能摻上幾克爆炸物,用起來給力。
zzbb-bzbz 發表評論於
美國隻對生產武器感興趣,很顯然它是把電池作為武器,在黎巴嫩BP爆事件後,它就沒機會了
泥川 發表評論於
現在主要用鋰電池,但鋰是一種稀缺金屬,又貴又易燃。

地殼中最豐富的6種元素依次是,氧,矽,鋁,鐵,鈣,鈉,除了氧,都可以做電池,而且都比鋰豐富得多。第六位的鈉,都比鋰豐富1000倍。
bsmile 發表評論於

土撥鼠撥土 發表評論於 2024-09-25 09:47:39
喜歡電池設計師的創造力,...“還有一些根本不是電池的儲能技術,例如將水抽到山頂,或以熔鹽的形式儲存熱量。”

這將水抽到山頂也是創造力?抽到山頂用什麽抽?
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用峰值差的夜間多餘的電力抽,電生產出來回不去的
土撥鼠撥土 發表評論於
喜歡電池設計師的創造力,...“還有一些根本不是電池的儲能技術,例如將水抽到山頂,或以熔鹽的形式儲存熱量。”

這將水抽到山頂也是創造力?抽到山頂用什麽抽?
goldeyeball1 發表評論於
美國的製造業,都寫在PPT上了,餅圖一張比一張大。
goldeyeball1 發表評論於
問誰呢?美國還有電池製造業嗎?
shakuras2000 發表評論於
電池競爭是非常技術指導的,很可能一代新技術出來,舊的流水線就要虧本。美國在技術上超越是有可能的。不過也僅是可能:美國幾個小廠和實驗室搞研發,中國幾家巨無霸搞研發,說美國能勝利那也就是有可能而已。

另外,就算美國技術上領先,因為歐美的各種環境監管,人力成本,在大規模生產上也是完全沒有優勢的,最後還不是得轉移到其他國家?這個物料成本這麽高的產業,難道美國還能自己挖礦不成?

所以對美國來說最好的結局也不過是美國研發,然後拿著專利到中國和其他國家開廠。
貓二 發表評論於
資本主義國家的私有企業很難與傾國力支持的企業競爭
西岸-影 發表評論於
美國具有創新能力,這方麵中國會在很長時間無法幹上,但不具備商品生產的執行力,這方麵中國會領先世界很長時間。
這是一個新產品發展周期的兩個方麵,但對社會的影響力不同,競爭越高的環境對創新的刺激也就越大,但沒有創新仍舊會有生產周期的實現,但沒有生產的執行力則沒有周期的實現,後者需要整個工業係統的整合。
這是美國欠缺的,而且在可預見的未來不可能改變,因為成本太高了,資本不會投入。
但如果放棄資本主義自由經濟,用計劃經濟模式提供資本,比如芯片法案,和剛剛通過的禁止中國汽車產品進入美國,等等對抗自由競爭的貿易戰模式,競爭度必然降低,也就失去創新動力。
這個概念不僅僅是在經濟方麵,在上層建築各個領域也是一樣,產業政策貿易政策,等等都有這個特點。
這也是帝國必定衰落的原因。
一旦走入後工業社會,產業就被掏空,這是資本經濟的基本特點,這個過程是不可逆的,資本主義無法解決這個自己創造的悖論。就中美兩國來講,中國還是處於社會上升期,盡管發生經濟危機也是還在上升期階段,直到本世紀中葉這個趨勢不會變。
但美國在2000年達到曆史發展頂峰,再也不會有那種局麵。
結論就是中美電池競賽,美國沒有機會,就像十九世紀中國的土布不可能戰勝英國的洋布一樣,英國人憑借的是當時世界上最發達的紡織業導致的生產能力,產生更低的價格。朋友圈有一個是在storage行業混的東部大公司的VP,電池產品都是從中國進口,甚至對華為的技術和產品了解很多,凡是中國的產品都感興趣。一個鬼妹這樣,似乎與美國政府的產業政策格格不入。
而剛剛知道兩個認識的人去年回到中國執教和建立實驗室,一個是日本科學院院士,一個是美國終身教授,都已經是具有外籍身份,這類事情是技術開始向資本雄厚的地區轉移的概念,去年開始報道日本一流科學家大量去中國工作,收入增加至少一倍,很多並不是華人歸化日本的,而是不會中文的日本人。這類似歐洲技術在二十世紀跨世紀前後向美國轉移,出現第二次工業浪潮。
中國提前實現了中國製造2025,在全世界64個科技領域中的59個領先(澳大利亞反華智庫ASPI最近的報告),又製定了中國2035計劃,實現經濟超越美國,因此今後十年會是先進人才向中國轉移的十年。
因為發展經費投入多。
而美國大學因為學生數量的減少,不僅會導致潛在人才數量減少,教授失去科研助手,也是會導致大學缺錢,科研經費發生困難。
美國企業已經拋棄上個世紀那種自己具有實驗室的做法,而是依賴大學的研究創新,因此可以預測美國的創新能力會逐漸降低。二十一世紀注定不會是美國的世紀,就與二十世紀不是英國的世紀一樣。
大俠獨孤求敗 發表評論於
隻要涉及到製造業,普世老大就沒戲。在實驗室裏,在理論上普世老大還能搞點啥,一到製造,就難以見到中國的尾燈。不論是低科技(美國自己也得承認),還是高科技。比如電動車,比如太空站(中國神州的次次成功,vs航天飛機的連環爆炸,star liner的失敗旅行),登月(中國繞月,落月,采樣,再到背麵,而普世老大兩次發射都以失敗告終。中國的玉兔幾年了還在發揮信息,美國的這次落月的東東第二天就死了。由於不具備中國的三維雷達,落在斜麵上,斷了兩條腿,太陽能板無法打開)。造船。哪哪都有巨大的差距。自以為領先的晶片,也是台灣製造,美國自己做的還不如中國,至今沒有能造出7納米晶片。Intel就是一扶不起的阿鬥,大量政府補貼,生產一塌糊塗。別的晶片公司都在成長,就他股價一落千丈。就靠一個大得不能倒硬撐著。

是美國自己把自己的製造業毀了。其實這也不是啥大問題,全球化就是各自發揮自己的所長。這也是資本主義的規律。也是世貿成立的原因。但普世老大就是要逆潮流而動(就是所謂反動),一心一意地破壞自己主張的全球化,破壞世貿,破壞世界的供應鏈。結果呢?這就推動了美國的製造業?嗬嗬!
Yummy2000 發表評論於
異想天開,就加拿大也為下一代電池生產投入巨資。

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陽光燦爛3 發表評論於 2024-09-25 00:51:50美國可以研究出來許多新的技術,但由於工業空心化,缺乏將技術產業化的能力。導致即使投產,價格也居高不下。而中國一旦掌握這項技術,就可以通過規模化生產,大資金投入,將價格降低到市場能夠接受的程度,從而推出合適的產品並反過來促進技術發展。
Yummy2000 發表評論於
未來電池競爭,中國沒有機會。現在韓國和日本電池開始異軍突起;下一代固態電池,美國有優勢,日本更厲害。加拿大也在豪賭電池產業
appolo1028 發表評論於
結論是肯定沒機會,美國的政治製度和當前黨派爭鬥,不具備頂層至上而下的頂層設計和連續一貫的執行能力。這個是扭轉敗局的唯一和必須的前提。
hkzs 發表評論於
美國放棄左派自殺式環保要求,采用和中國一樣的環保要求就可以。
anchoret98 發表評論於
寧德時代、比亞迪的成功,很大程度上,得益於中國龐大且高效的產業鏈。
這個,我們大美國真沒有。
陽光燦爛3 發表評論於
美國可以研究出來許多新的技術,但由於工業空心化,缺乏將技術產業化的能力。導致即使投產,價格也居高不下。而中國一旦掌握這項技術,就可以通過規模化生產,大資金投入,將價格降低到市場能夠接受的程度,從而推出合適的產品並反過來促進技術發展。
Idado 發表評論於
不久就是全固態電池天下。就如液晶淘汰顯像管