17年專注鋰電池定制

Northvolt,歐洲動力電池的"獨苗"和希望

來源:鉅大LARGE    2019-10-25    點擊量:126

中國儲能網訊:Northvolt,這家只有幾百名員工的歐洲動力電池初創企業,再度令人瞠目結舌地獲得10億美元股權融資。


截至目前,這家工廠都尚未完工的動力電池制造商,已經拿到了130億美元的訂單,在可以預見的2030年之前,產能都已經被預定一空。


毫無疑問,Northvolt,作為唯一一家歐洲本土的第三方動力電池初創企業,已經成為“風口上的豬”,也是歐洲電動車產業的“希望之光”。



皮特?卡爾森Peter Carlsson和保羅?薩魯提Paolo Cerruti沒有錢,只有一個主意。因為這個主意,他們的電池初創公司Northvolt一躍成為德國車企最重要的盟友。Northvolt,干了件那些財大氣粗的車企不敢干的事——白手起家,在歐洲建動力電池電芯工廠。


6月中旬,Northvolt宣布成功募集了10億美元(9億歐元),由大眾和高盛的商業銀行部門領投,寶馬集團、瑞典養老基金AMF、瑞典保險公司Folksam和宜家基金IMAS參與投資。大眾持股20%,和兩位來自高盛的代表進入監事會。


圖片來源:德國經理人雜志,本文涉及創始人采訪內容來自德國經理人雜志


隨著用于工廠第一階段建設的募資完成,Northvolt的歐洲動力電池工廠藍圖徐徐展開。


位于瑞典首都斯德哥爾摩西部100公里的城市V?ster?s, 靠近能源和電氣工業,包括ABB在內的多家跨國公司駐扎在此。


Northvolt的研發一體化實驗室占地19000平米,有三個足球場大,是研發實驗室,也配備生產線,離首都近,方便客戶來此參與設計,并快速檢驗定制化的電池產品和生產流程,年產量為350MWh。


2018年開工建設儀式時,歐洲電池聯盟的主席和瑞典各方官員都來捧場,還應景地使用一臺Epiroc(安百拓)挖掘機破土動工,因為安百拓是Northvolt的第一個客戶,在重工機械上使用了他們的第一款電池系統產品。


如今,這些在一片樺樹林、針葉林和稀疏的淺草中間的灰白色建筑,像一幢不顯眼的倉庫,卻成了歐洲車企的“朝圣之地”。


保羅?薩魯提49歲,這位汽車工業界最“紅”的男人之一,腳蹬沾滿泥的工作靴,身穿黃色的安全工作服,帶著黑色頭盔,指著建筑附近的工地。“就是這兒,大眾和寶馬很感興趣”。


2019年初,Northvolt用實驗室的研發產線,造出了第一個方形電芯,在這之前,他們只有圓柱體電芯。


除了自己的產品,實驗室也允許客戶共同開發。在電池上經驗較少的客戶,可以來此學習。有些客戶擁有豐富的電池設計和研發經驗,對制造流程感興趣,實驗室配備的小規模生產線可以快速驗證新的設計,實現小型規模化生產。


電池設計和生產需要完全不同的技能,雖然這里的產線少一些自動化,但是可以為Northvolt的核心工廠做前期的流程梳理、人員培訓等鋪墊。


Northvolt Ett,是這家動力電池制造商的核心制造工廠。


Ett是瑞典語里“一”的意思,這所Northvolt的核心工廠位于Skellefte?. 屬于瑞典北部的原材料和礦業集群,擁有制造和回收利用的歷史。


Ett工廠預計2021年開始運營,初期年產量為8GWh,未來規劃年產量為32 GWh,和特斯拉的內華達超級工廠體量一樣。


為什么是32GWh呢?皮特和保羅解釋, 降低成本的兩種方式,一是技術進步,二是規模效應。按當前技術和設備投資計算,32GWh是規模效應的最優結果。這個產量看起來瘋狂,相當于一年生產19億個高70毫米直徑21毫米的圓柱體電池,出電池的速度跟機關槍出子彈一樣,但是預計5-10年后的技術是可以實現的。


實驗室靠近首都和工業巨頭們,有利于垂直融合、流程優化,打造系統自動化、智能工業設施的競爭力,也有國際學校,方便來自各個國家的員工安頓生活。而核心工廠所在的區域靠近原料產地,附近兩所大學5萬學生是潛在的雇員,有一流的金屬回收設備和100%可再生能源供應商,提供價格有競爭力的水力和風能供電,電網強度可以支持7/24運轉的工廠。


除了彼此互補的實驗室和核心工廠以外,Northvolt在芬蘭城市Gdansk建立了電池模組裝配線,從Northvolt Ett生產出的電芯運到這里,組裝成模組和更大的電池系統。2019年4月完成建設,組裝產線還在調試時,工程師們做出了第一款靜態儲能器Voltrack.


另外一個電芯工廠在德國城市薩爾茨吉特Salzgitter,歸屬于和大眾汽車集團以50:50股權比例設立的合資企業。初期產量規劃為16GWh,2020年開始建設,2023年或2024生產。



生產還沒有啟動,“產品已經全賣掉了”,保羅說。根據消息,在簽訂了多個供應協議后,Northvolt Ett的訂單簿上,到2030年的總訂單價值超過130億美元,其中包括奧迪80Gwh的采購訂單,寶馬的下一代i系列車型。數字蔚為可觀,已經接近德意志銀行的股票市值。


這是預支信任的支票,更像是對兩位創始人的押注,兩位瑞典人短期內只有PPT和特斯拉的工作經歷。他們恰好找到了沒被滿足的市場。按照歐洲車企到2025年的電動車規劃和現有供應量嚴肅地計算,歐洲至少還缺少3個電池工廠。從亞洲采購電芯要支付高額物流費用,更可怕的是,對韓國和中國供應商LG化學和寧德時代的依賴。


保羅和皮特的故事正好發生在正確的時間、正確的地點。他們在特斯拉工作期間相識,負責供應鏈采購,保羅直接向馬斯克匯報,他說:“在特斯拉一般呆3-4年,長了不行,工作壓力太大,你想象不到的工作強度。”


2016年,這個出生在意大利,有意大利人姓氏的瑞典人,離開了特斯拉,接手了瑞典能源局的咨詢項目,研究在歐洲北部地區生產電芯的可能性。“是皮特找的我,問我想不想放松一下。我同意了。我們在特斯拉期間積累了對市場的理解,也清楚哪里會有機會和挑戰。”


在研究項目時,皮特突然意識到,這個可以不停留在研究層面,我們可以做得更多。于是,創建Northvolt的想法在兩位前特斯拉工程師的腦海中誕生了。


他們開始往返于加州和瑞典之間。咨詢項目幫助他們敲開了德國車企的門,他們得到車企董事會成員的約見,“我們在特斯拉的經歷給我們打開了更多扇門”,保羅說。2017年冬,他們會見大眾卡車部門的管理層,一位參會者回憶時說:“皮特讓人印象深刻。他從開始就清楚自己的目標。這樣的人最能說服投資人。”


單憑一個想法,他們獲得第一筆風投1200萬歐元,沒有工地,也沒有專業人員。融到錢之后開始招兵買馬。Yasuo Anno,擔任研發總監,被皮特從BASF Toda的董事長位置上找來,他是電池界的老兵,從松下開始,多年服務于SONY,“是我們的靈魂人物”皮特說。Anno運用自己強大的人脈,招募了日本和韓國的專業人員來到瑞典,現在,Northvolt的300位員工來自45個國家。


“三年前我們開始時,汽車界有兩派觀點。” 皮特說。“一派認為電芯就是量產商品,車企采購就像采購密封圈一樣普通。另外一些人意見相反,就像是優化活塞摩擦或者閥體設計,可以提升發動機效率一樣,電芯值得在化學上不斷研發,獲得競爭優勢。”


所幸,這種觀點得到了德國最大工會組織IG Metall的支持,他們為了創造就業崗位,給德國車企施加了壓力。因為汽車電動化減少的工作崗位,可以通過在歐洲的電芯工廠新創造的就業彌補。


電池占電動車的價值35-40%,電芯占整個電池包成本的70%。普華永道的戰略咨詢專家Jorn Neuhausen認為:“僅僅從國民經濟的角度,歐洲應該有本土的電芯廠商。”


創業初期,他們帶著25名員工,以為融到幾千萬美元,就可以開始第一步執行。很快,這個想法就被資本密集的電池行業現實打敗,Northvolt電池工廠預計需要40億美元。


還好,歐盟的政治家意識到在歐洲本土生產電芯的重要性,汽車長期作為社會的支柱產業,汽車行業的技術發展能驅動長期的經濟成功。歐洲電池聯盟由歐盟政治家Maro? ?ef?ovi?牽頭成立,Northvolt是核心成員。


瑞典能源局簽發1360萬歐元支持實驗室的建立,歐洲投資銀行EIB的3.5億歐元,是至此最大的一筆貸款。Northvolt成為了樣板企業,擁有很大的工地,和比工地更大的勇氣。


多米諾骨牌效應顯現,帶動了更多投資方,高盛的加入絕對是個驚喜,這家美國投資銀行投向Northvolt,被很多人認為是頭號新聞。高盛卻覺得理所應當,和他們支持技術變革者的策略完美吻合,認為Northvolt有機會成為電動出行的關鍵角色,甚至可以擇機上市。


在工業界,“在投資電芯研發方面,寶馬是最早的。” 保羅說。他把寶馬的研發總監Klaus Froehlich稱為Northvolt的推手。雙方的合作從一些基礎研究開始,良好的合作帶來了寶馬的第一批投資1千萬歐元。


雖然在和大公司合作的過程中,要經歷復雜的流程和長期的等待,這一點有點讓人沮喪,但是最終,Northvolt得到了很多工業界伙伴的支持。


ABB作為第一位工業合作伙伴,和未來的歐洲第一大動力電池工廠站在一起,在生產效率和成本控制上互補。


西門子,和ABB一樣都是推行工業4.0的巨頭,他們投資Northvolt,助其優化數字化工廠的設計流程,將從亞洲采購的生產設備數字化,通過控制系統連接起來。


風電領導者VESTAS與其合作,為鋰離子電池平臺提高數據分析和可持續能源方案。


Scania,這家卡車制造商意識到市場對電池設計的需求并不是標準化的,也投資Northvolt開發重卡電池技術和定制化卡車電池。


這些世界級的金融和工業合作伙伴聚集在一起,為Northvolt未來擴大產能和進行產品創新背書,然而,真正的成功啟動還需要很多時間。世界范圍內的電芯業務都掌握在亞洲手里, LG化學和寧德時代占有市場,也在歐洲建了工廠。而且,電芯制造的利潤不再像以前那么豐厚,卻要求巨大的投資。


兩位創始人沒有提后續融資的渠道。現階段上市,幾無可能。所有錢都要投進研發和生產,投向未來的增長。



更嚴格的二氧化碳排放限值和環保政策會給他們帶來更多客戶。因為能保證在整個價值鏈創造中保持清潔生產的電芯制造商很少。大眾內部人員透露入股Northvolt的重要因素,是可持續綠色生產。


可持續的理念最初不被理解,隨著大眾、寶馬、奔馳相繼提出,要打造可持續的供應鏈,并對供應商的碳排放提出要求,工業界很多公司也樹立了類似的目標和規則,采購不僅考慮成本,也看碳足跡,以后,這不是錦上添花的賣點,而是雪中送炭的“剛需”。


按照瑞典環保許可流程,皮特分別在實驗室和核心工廠所在地的兩個市政廳聽證會前演示,并開放公眾咨詢環節,有1000人左右來參加,說明瑞典人非常關注這個歐洲第一動力電池工廠的環保影響。


電動化帶來了很多機會,但是如果只是汽車電動化,供應鏈上使用的能源并不來自可再生能源,仍然是環境和后代的負擔。生產容量為1度的電池,需要耗費60-80KWh的能源,因此,“一次就做對”的理念尤其動人,供應的電池從源頭上是可持續的,通過垂直融合,使生產全程的碳排放透明可控。


Northvolt想證明,環保的并不一定是貴的。他們要做碳排放最少的綠色電芯。


達到這個目的的辦法有點類似馬斯克的“第一性原理”,和工業領域中廣泛使用供應商不同,垂直融合意味著,很多行業外采的原料轉而自行開采或生產,通常指更多地向上融合,比如采礦,從開采方式透明化,到使用水力發電,從能源源頭更了解碳排放足跡。


電芯原材料如鋰或者鈷,大多來自玻利維亞和剛果金,生產電芯需要大量能源。Northvolt承諾使用水力電能,減少75%的二氧化碳排放。


石墨這類材料盡可能從工廠周圍獲得,比如挪威、芬蘭。其他材料的供應商也必須是認證的廠商,保證他們的存在既不威脅到環境也不損害員工身體健康。


最晚2年后,電池回收的試驗裝置會運行起來,從廢舊電池里獲得原材料再生產。Northvolt還和Chalmers大學聯合研發一種基于濕法的電池回收利用辦法,形成閉環。


他們預計到2025-2027年,歐洲可能出現鋰離子電芯正極材料供應短缺,一方面研發長壽命電池,另一方面,從回收過程重新獲取的金屬可以緩解短缺。


全球采購的供應鏈很長,Northvolt盡可能把電池生產制造的更多環節都納入自身業務,由于垂直融合,產線使用數據化控制,所有整個供應鏈是可追蹤回溯的。


圖片來源:Northvolt官網


訂單已經收齊,愿景已經立起,接下來的十年都是執行,快一點,做出的貢獻就多一些,對于初創團隊來說,意味著更多個不眠夜。


瑞典人的目標是做到和亞洲競爭者價格相當。然而,客戶們已經準備好,因為他們貫徹的環保標準和理念,接受每千瓦時貴5%的價格。


成本結構對所有競爭者一樣,原材料決定電芯價格的70%。其中,鈷占10-20%,特斯拉能做到5%以下。誰能降低或者替代那些貴的原材料,誰就擁有更大的優勢。


保羅是這方面的專家。他帶著我們穿過工廠一側的最高建筑,指著上方像高層倉庫的地方說:“這里有魔法配方”。那里,他們購自亞洲的機器正泛著光澤,就像德國車企的北極光一樣。


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