Конкуренция на рынке тяговых батарей для электромобилей вынуждает производителей не только изобретать новые варианты химического состава аккумуляторных ячеек, но и менять саму технологию производства. Tesla уже давно работает над «сухой» технологией покрытия электродов, но к 2028 году LG Energy Solution надеется внедрить её применение в массовом производстве батарей.

Источник изображения: LG Energy Solution

Помимо Tesla, над совершенствованием технологии покрытия электродов работает и Samsung, так что конкуренция в этой сфере возникает весьма острая. Так называемый «мокрый» способ покрытия электродов является более энергозатратным, а также причиняет окружающей среде больше вреда, поэтому за счёт перехода к «сухому» производители рассчитывают снизить затраты на выпуск аккумуляторных ячеек на величину от 17 до 30 %, как поясняет Bloomberg со ссылкой на представителей LG Energy Solution.

Занявший пост технического директора LG Energy Solution в декабре прошлого года Ким Чжэ Ён (Kim Je-Young) в интервью Bloomberg подчеркнул, что среди конкурентов именно эта компания дальше всех продвинулась в коммерциализации технологии сухого покрытия электродов, поскольку разработки в этой сфере начала ещё десять лет назад. Пилотная линия по изготовлению электродов по новой технологии будет запущена LG в четвёртом квартале этого года, а полномасштабное производство должно быть освоено в 2028 году, как считает технический директор компании.

Tesla получила доступ к подобной технологии в 2019 году после приобретения компании Maxwell Technologies. Попытки внедрить её при производстве аккумуляторных ячеек типоразмера 4680 на предприятии в Техасе к особому успеху не привели. По данным Reuters, американский производитель смог внедрить «сухой» метод покрытия только при выпуске анодов, а катоды приходится выпускать по прежней технологии. Химический состав катодов пока не позволяет применить новый метод их покрытия.

«Мокрая» технология предусматривает нанесение химических реагентов в жидком виде на электроды, которые затем высушиваются в печи длиной почти 100 метров при температуре 200 градусов Цельсия. Энергозатраты при изготовлении электродов этим методом достаточно велики, а ещё приходится иметь дело с не самыми безопасными химикатами.

Сухой метод производства электродов не требует использования специальных печей и позволяет более гибко распоряжаться пространством в производственных помещениях. Восстанавливать отработанные химикаты тоже не требуется, как в случае с «мокрым» методом. Volkswagen, которая пытается внедрить такую технологию силами дочерней компании PowerCo, заявляет о способности снизить энергозатраты на выпуск электродов на 30 %, а потребность в производственных площадях сокращается на 50 %.

LG Energy Solution за счёт прорыва в технологии изготовления электродов надеется укрепить свои рыночные позиции, которые пока вынуждена сдавать китайским конкурентам. Если в прошлом году компания занимала 14,6 % мирового рынка тяговых батарей, то в этом её доля сократилась до 12,6 %. По словам технического директора компании, технология сухого покрытия электродов, разрабатываемая LG Energy Solution, может быть применена для выпуска как катодов, так и анодов.

Помимо Tesla, LG, Samsung и Volkswagen соответствующими изысканиями занимаются Panasonic, CATL, EVE Energy и Svolt Energy Technology. Производители оборудования для выпуска электродов тоже не остаются в стороне. Некоторые из них пытаются усовершенствовать «мокрую» технологию нанесения покрытия на электроды. Прогресс в этой сфере позволит сделать тяговые аккумуляторы более доступными без смены их химического состава.

Американская корпорация General Motors к первым успехам на рынке электромобилей двигалась сквозь тернии, поскольку в 2020 году столкнулась с необходимостью отзыва выпущенных за прошедшее с 2017 года время электромобилей Chevrolet Bolt EV для замены потенциально дефектных тяговых батарей. Выложив в своё время за это $1 млрд, она теперь готова потратить ещё $150 млн на компенсации морального ущерба пострадавшим клиентам.

Источник изображения: General Motors

Как поясняет Reuters, общий фонд для компенсации вреда покупателям Chevrolet Bolt EV образовали компании General Motors, LG Energy Solution и LG Electronics, поскольку они продолжают нести солидарную ответственность перед покупателями электромобилей этой серии. Тысячи машин этой модели были отозваны в 2021 году для замены тяговых батарей производства LG, которые могли содержать дефект, приводящий к риску воспламенения. На эти нужды был выделен $1 млрд, а в прошлом году производство электромобилей Chevrolet Bolt EV и EUV было прекращено, поскольку GM освобождала конвейер для более современных моделей, пообещав со временем возродить Bolt EV на новой платформе Ultium.

В апреле 2021 года GM попыталась минимизировать риски возгорания тяговых батарей Chevrolet Bolt EV через установку программного обновления, но проблемы это в полной мере не решало, поскольку вслед за этим последовали ещё два случая возгорания. Компенсировать ущерб владельцам Chevrolet Bolt EV в США компании недавно договорились по решению суда, на эти нужды они сообща выделили $150 млн. Дополнительные компенсации полагаются тем клиентам GM, которые успели установить обновление бортового ПО до 31 декабря прошлого года на территории США. Им полагается по $1400 компенсации.

Если же владелец (даже бывший) успел заменить тяговую батарею Chevrolet Bolt EV или EUV в рамках отзывной кампании, либо успел продать машину до появления программного исправления в апреле 2021 года, он сможет претендовать на $700 компенсации из специального фонда. Несмотря на наличие подобных проблем и ограниченный запас хода, электромобили этой серии пользовались достаточно высокой популярностью благодаря доступной многим американцам цене. Правда, GM и LG до сих пор вынуждены расплачиваться за дефекты модели, производство которой уже прекращено.

В первой половине президентского срока Джозефа Байдена (Joseph Biden) южнокорейские компании с воодушевлением кинулись расширять производство на территории США, объявив о реализации амбициозных многомиллиардных проектов. Сейчас они наталкиваются не только на рост капитальных затрат, но и политическую неопределённость в связи с предстоящими президентскими выборами в США.

Источник изображения: LG Energy Solution

Как поясняет The Korea Times на примере инициативы Samsung Electronics по строительству в штате Техас нового предприятия, которое в текущем году должно было начать выпуск 4-нм чипов для местных клиентов, запланированного первоначально бюджета в $17 млрд уже перестало хватать, поскольку одно только строительство потребовало $8 млрд из-за возросших цен на стройматериалы и затрат на оплату труда рабочих. За три года, как отмечают американские органы статистики, стоимость строительных работ в США выросла почти на треть.

Южнокорейские компании в этой ситуации вынуждены пересматривать собственные планы по строительству предприятий на территории США. LG Energy Solution была вынуждена отказаться от намерений построить в штате Индиана четвёртое предприятие по выпуску тяговых батарей, которое она собиралась эксплуатировать совместно с General Motors. SK On подобные предприятия начала строить совместно с Ford Motor в штатах Кентукки и Теннесси, но второе предприятие в первом из штатов теперь задерживается по срокам строительства, поскольку и спрос на электромобили растёт не так активно, как рассчитывали инвесторы. Непосредственно SK On ещё столкнулась и с ростом операционных убытков, по итогам текущего полугодия они могут достичь $526 млн.

Сейчас корейские компании рассчитывают на национальное правительство, которое должно вести переговоры с американской стороной о предоставлении адекватных текущей ситуации субсидий на реализацию проектов в США. Впрочем, по мере приближения осенних выборов президента в этой стране фокус правящих элит переключается на другие проблемы, а потому рассчитывать на финансовую поддержку со стороны властей США корейским бизнесменам становится всё сложнее. Рассчитывать же на благосклонность Дональда Трампа (Donald Trump) в случае его возвращения к власти иностранные бизнесмены не торопятся.

Претендующим на сохранение лидирующих позиций на рынке США автопроизводителям в условиях действия правительственных преференций необходимо заниматься локализацией выпуска тяговых батарей, но это само по себе тоже выгодно. LG Energy Solution с 2025 года начнёт снабжать аккумуляторами американского производства электромобили Toyota, собираемые в США.

Источник изображения: LG Energy Solution

Соответствующее соглашение между производителями было подписано на этой неделе, как поясняет Reuters. Чтобы покрыть потребности Toyota в тяговых батареях локального производства, LG Energy Solution вложит $3 млрд в расширение мощностей своего предприятия в Мичигане. Отсюда предназначенные Toyota тяговые батареи будут направляться на предприятие японского автогиганта в Кентукки. За Toyota буквально будут закреплены определённые линии по производству тяговых батарей.

Корейская компания LG Energy Solution также сотрудничает с General Motors и Honda в рамках выпуска тяговых батарей для электромобилей на платформе Ultium. В Мичигане LG Energy Solution для нужд этой группы клиентов строит отдельное предприятие стоимостью $2,1 млрд. В общей сложности на территории Северной Америки у LG Energy Solution в обозримом будущем наберётся восемь предприятий по выпуску тяговых батарей, которыми она будет управлять единолично или в альянсе с партнёрами. К тому же, местные предприятия смогут снабжать тяговыми батареями пять крупных автопроизводителей. Помимо GM и Toyota, в это число попадут Stellantis, Hyundai и Honda.

По данным Benchmark Mineral Intelligence, всего на территории США и Канады должно появиться не менее 37 предприятий по производству тяговых батарей. Они в общей сложности смогут выпускать аккумуляторы совокупной ёмкостью 1,3 терраватт‧час в год. Этого хватит, чтобы оснастить батареями более 10 млн электромобилей в год. Для сравнения, китайские производственные мощности в этой сфере почти в пять раз больше, и на территории КНР действует или строится около 291 профильного предприятия.

В августе 2022 года Toyota объявила о намерениях втрое увеличить свои капитальные вложения в совместное предприятие с Panasonic по производству тяговых батарей на территории Северной Каролины, до $3,8 млрд. Оно начнёт свою работу не ранее 2025 года. В случае с предприятием LG Energy Solution речь идёт о ежегодных поставках до 20 ГВт‧ч аккумуляторов в эквивалентной ёмкости, которых должно хватить для оснащения более чем 250 000 электромобилей. К концу десятилетия Toyota надеется довести объёмы выпуска электромобилей до 3,5 млн штук в год, но очевидно, что данная экспансия не будет чрезмерно быстрой. В 2025 году, например, компания рассчитывает произвести не более 600 000 машин такого типа.

Китайский рынок электромобилей является крупнейшим в мире, что до сих пор позволяло местному производителю тяговых аккумуляторов CATL считаться мировым лидером именно за счёт крепких позиций на домашнем рынке. Тем не менее, статистика прошлого полугодия показывает, что и за пределами Китая CATL готовится потеснить формально сохраняющую пальму первенства южнокорейскую компанию LG Energy Solution.

Источник изображения: CATL

Данными статистики SNE Research делится южнокорейское издание Business Korea. Опубликованный вчера отчёт этого аналитического агентства гласит, что в первой половине прошлого года LG Energy Solution на 7,7 процентных пункта превосходила CATL по занимаемой доле рынка за пределами Китая. В первой половине текущего года разрыв сократился до 2,2 процентных пунктов, но формально LG Energy Solution остаётся лидером рынка тяговых аккумуляторов за пределами Китая.

При этом нельзя сказать, что бизнес корейской компании стагнировал в прошлом полугодии. Объёмы поставок тяговых аккумуляторов выросли на 55,1 % в годовом сравнении, а рыночная доля увеличилась с26,5 до 41,1 %. Последней динамике во многом способствовали высокие объёмы продаж электромобилей Tesla Model 3 и Model Y, Volkswagen ID.3 и ID.4, а также Ford Mustang Mach-E. Все они используют тяговые аккумуляторы LG Energy Solution.

CATL при этом развивалась ещё более стремительно, нарастив за год поставки тяговых аккумуляторов на 107,1 %, а также увеличив долю рынка с 18,8 до 38,9 %. В этом году, как отмечают авторы исследования, бизнес CATL растёт преимущественно за счёт рынков за пределами Китая. К слову, аккумуляторы этой китайской марки используются в тех же Tesla Model Y и Model 3, флагманском Mercedes-Benz EQS, а также электромобилях и гибридах Volvo XC40 Recharge и MG-4. По некоторым данным, новое поколение электромобилей Hyundai Kona тоже будет использовать аккумуляторы CATL, что будет способствовать дальнейшему укреплению позиций китайского поставщика за пределами домашнего рынка.

Японские автопроизводители сейчас являются одними из самых активных разработчиков твердотельных аккумуляторов для электромобилей. Конкуренцию им пытаются составить многочисленные стартапы, поддерживаемые западными автогигантами. Но это не значит, что южнокорейские компании готовы отказаться от соперничества в этой сфере. Samsung SDI, в частности, свои твердотельные аккумуляторы начнёт массово производить в 2027 году.

Источник изображения: Samsung SDI

О своих амбициях в этой сфере, по данным Business Korea, представители Samsung SDI и LG Energy Solution рассказали на отраслевом мероприятии, которое проходило в Южной Корее на этой неделе. Сотрудники последней из компаний заявили, что твердотельные аккумуляторы вряд ли смогут соперничать по цене с литийионными. Японские компании хоть и продвинулись в разработках на этом направлении, наладить массовое производство твердотельных аккумуляторов пока не торопятся. По мнению представителей LG Energy Solution, до 2030 года наладить производство таких аккумуляторов будет крайне сложно. До конца текущего десятилетия рынком будут править литийионные батареи.

Представители Samsung SDI добавили, что твердотельные аккумуляторы получаются достаточно безопасными и легковесными, чтобы уменьшить массу электромобилей компактного класса на 9 % относительно аналогичного транспортного средства на основе литийионных батарей. Этот производитель рассчитывает завершить разработку твердотельных батарей средней и большой ёмкости к 2025 году, а массовый выпуск начнёт с 2027 года. С марта прошлого года компания уже строит экспериментальную производственную линию в Южной Корее, в текущем полугодии она уже будет возведена, а прототипы продукции начнёт выдавать в следующем полугодии. Samsung SDI разделяет точку зрения LG Energy Solution по поводу высокой стоимости твердотельных аккумуляторов.

По словам представителей последней из компаний, сейчас инновационная деятельность в отрасли направлена преимущественно на снижение стоимости тяговых батарей, поскольку только этот фактор способен существенным образом влиять на развитие рынка электромобилей. В своё время Генри Форд (Henry Ford) предложил свой автомобиль Model T по цене на 25 % ниже, чем у конкурентов. После 20 лет присутствия машины на рынке количество автопроизводителей уменьшилось с 265 до 44 штук. Сейчас в роли такого подстрекателя выступает компания Tesla, то и дело снижающая цены на электромобили. Её активность неизбежно приведёт к консолидации рынка электромобилей.

По прогнозу SNE Research, в 2035 году ёмкость рынка электромобилей достигнет 80 млн штук в год, а потребность в тяговых батареях вырастет с 687 ГВт‧ч до 5300 ГВт‧ч в показателях совокупной ёмкости. К концу периода прогнозирования ёмкость рынка тяговых батарей в денежном выражении вырастет до $616 млрд. Это примерно в пять раз больше, чем будет достигнуто в текущем году — $121 млрд.

Эту неделю южнокорейская компания LG Energy Solution, которая является вторым по величине после CATL производителем тяговых аккумуляторов для электромобилей, завершила заявлением о готовности построить в Аризоне два предприятия по выпуску тяговых аккумуляторов общей стоимостью $5,58 млрд, хотя в прошлом году от этих намерений компания предпочитала воздерживаться.

Источник изображения: LG Energy Solution

Паузу корейский производитель аккумуляторов взял в июне, сославшись на сложные экономические условия, но в последующие месяцы занялся поиском клиентов на территории США, которые обеспечили бы уверенный рынок сбыта тяговых батарей. Получать их будут не только Tesla, General Motors и Lucid, но и компании, заинтересованные в изготовлении систем стационарного хранения электроэнергии.

На площадке в Аризоне расположатся два предприятия LG Energy Solution. Одно сосредоточится на выпуске литиевых аккумуляторов цилиндрической формы для электромобилей, а другое будет выпускать более доступные LFP-аккумуляторы пакетного типа для систем стационарного хранения электроэнергии.

Если летом прошлого года LG Energy Solution рассчитывала потратить на этот проект где-то в четыре раза меньше средств, то её решимости увеличить инвестиции до $5,58 млрд способствовал не только успех в поиске клиентов, но и надежда на получение субсидий от властей в США в рамках так называемого Закона о снижении инфляции (IRA). Государственная поддержка локализованных в США предприятий позволяет производителям экономить до $45 на каждом кВт‧ч ёмкости выпускаемых на них аккумуляторов. Предприятия LG Energy Solution работают на территории Южной Кореи, Китая, Польши, Канады и Индонезии. Оснащаемые выпущенными в США батареями электромобили позволяют их покупателям в этой стране претендовать на субсидии в размере до $7500 на машину.

В 2021 году китайский производитель литиевых аккумуляторов CATL уже контролировал более трети мирового рынка, а по итогам прошлого он занял все 37 %. Продолжает расти отрыв от южнокорейских конкурентов, которые в показателях выручки сообща не могут дотянуться до результатов CATL. Лидерство китайскому гиганту обеспечивает специализация на выпуске батарей типа LFP, но корейские конкуренты тоже готовы осваивать их производство.

Источник изображения: CATL

По данным SNE Research, в прошлом году CATL выручила $47,6 млрд и получила чистую прибыль в размере $4,45 млрд, первый показатель год к году вырос на 152 %, второй — на 92 %. Южнокорейские производители тяговых аккумуляторов довольствуются куда более скромными результатами. Выручка LG Energy Solution выросла до $19,4 млрд, Samsung SDI ограничилась $15,3 млрд, а SK On выступила скромнее всех с $5,8 млрд выручки. Она же единственной из «корейской тройки» завершила год с чистыми убытками в размере $762 млн. LG Energy Solution получила в прошлом году $533 млн чистой прибыли, Samsung SDI превзошла этот результат с $610 млн чистой прибыли.

За год доля рынка CATL выросла с 34 до 37 %. На втором месте остаётся LG Energy Solution, но её доля сократилась с 29,5 до 23 %. Китайский гигант сохраняет возможность делать щедрые инвестиции в собственный бизнес, только на исследования и разработки он в прошлом году потратил $2,2 млрд, что в два раза больше итогов 2021 года. Корейские LG Energy Solution и Samsung SDI в этой сфере ограничились расходами в размере $610 млн и $762 млн соответственно. Чтобы в дальнейшем не терять позиции так стремительно, южнокорейские производители ищут возможности для снижения себестоимости своих тяговых аккумуляторов, экспериментируя с химическим составом и в отдельных случаях присматриваются к возможности выпуска LFP-аккумуляторов.