終結(jié)石油霸權(quán)！一場能源革命已在中國爆發(fā)，世界格局或?qū)ⅰ按笙磁啤?/h1>

2021-08-04 21:55:10 來源: 財訊網(wǎng)

人類的元素周期表戰(zhàn)爭，已經(jīng)進(jìn)入了新的周期。

中國在這場橫跨全球的戰(zhàn)役中能做到什么程度，將直接決定未來30年的發(fā)展格局。

上周四，寧德時代發(fā)布新一代的鈉離子電池技術(shù)。漆黑的會場，巨幅精美的PPT， 不知道的人還以為又是哪一家“性感”的消費科技公司。

會場上沒有精神領(lǐng)袖喬布斯，沒有馬斯克跳熱舞、賈老板為夢想窒息的一幕幕，但全球的目光還是被緊緊牽引。

所有人，都盯著新品發(fā)布會上的一舉一動。

為什么？

因為放到全人類的能源發(fā)展的歷史長河里里，這一天都會占有一席之地。

過去，人類的文明史是能源史，本質(zhì)上是元素的開發(fā)史：

在漫長的農(nóng)業(yè)時代，銅、鐵元素的冶煉技術(shù)，曾主導(dǎo)了不同文明的興衰。

過去一個世紀(jì)的工業(yè)文明時代，則是碳和硅大放異彩。

碳隨著工業(yè)革命和化石能源而興起，占據(jù)了人類經(jīng)濟活動的前端，供應(yīng)最基礎(chǔ)的能源；

硅隨著信息革命、電子技術(shù)而壯大，處于人類經(jīng)濟活動的后端，通過各類終端產(chǎn)品深刻影響整臺社會大機器的方方面面。

可以說，對碳和硅這兩種元素的認(rèn)知時間與利用程度，決定了過去一百年國與國之間的實力格局。

不可否認(rèn)的是，中國在這一百年中是追趕者，在兩方面都有軟肋。

中國石油對外依存度

碳?xì)浠衔锞筒挥谜f了，西方最早大規(guī)模地運用煤炭和石油，率先完成了工業(yè)革命。中國不僅遲到了，還是現(xiàn)在全球最大的石油進(jìn)口國和煤炭消費國。幾代人的聰明才智和心血都耗在了保衛(wèi)能源安全上。

硅元素更是如此。

數(shù)字時代到來之前，唯有小小的U盤，是二十年來極少屬于中國人的原創(chuàng)性發(fā)明專利成果。幾乎所有底層技術(shù)都是歐美日的發(fā)明。

雖然二氧化硅是這個世界上最廉價的原料。一粒大米的成本，可以買好幾百個晶體管。

但經(jīng)過科技的加工，卻是今天這個星球上最硬的通貨。

像華為明明是5G規(guī)則的引領(lǐng)者，其發(fā)布的P50手機，因為芯片仍然受限，暫時只能主要供貨4G版本，被硬生生壓制在4G時代。

盡管我們非常努力，上海微電子的28納米工藝的沉浸式光刻機，馬上就能交付了。中芯國際的14納米芯片良品率已經(jīng)達(dá)到95%……但未來還有遠(yuǎn)路要走。

兩輪元素戰(zhàn)爭中，中國一直處于比較被動的局面。

現(xiàn)在進(jìn)入新能源革命、碳中和進(jìn)程的時代，中國這樣的制造大國終于有了突破困局的新賽道。

就像這次寧德時代推出的新一代鈉離子電池，讓中國少有的站在了全球領(lǐng)先的位置，把元素周期表引到了另一個新的戰(zhàn)場。

全球的爭奪點都將隨之發(fā)生改變。

在鈉離子電池之前，人類為了開發(fā)新能源，尋找過各類載體，氫、核能等。后來鎖定了最輕的金屬元素——鋰，由鋰離子電池作為全球新能源事業(yè)的核心。

與碳、硅一樣，鋰元素最初的開發(fā)也是由西方主導(dǎo)的。

在二戰(zhàn)時期，鋰被添加在戰(zhàn)斗機的潤滑油里；在冷戰(zhàn)時期，鋰作為核武器制造要用到的材料被美蘇大量生產(chǎn)。

冷戰(zhàn)結(jié)束后，鋰才由軍轉(zhuǎn)民，進(jìn)入尋常百姓家。1991年，日本索尼公司接棒歐洲人，率先將鋰電池技術(shù)商業(yè)化，并應(yīng)用到其錄像機等電子產(chǎn)品上。

隨著鋰在工業(yè)上的重要性越發(fā)顯著，有越來越多的人將它稱為“白石油”。

2019年的諾貝爾化學(xué)獎，頒給了美國科學(xué)家約翰·古德納夫、斯坦利·惠廷厄姆，以及日本科學(xué)家吉野彰，認(rèn)可他們在上世紀(jì)70、80年代共同完成了鋰離子電池的研發(fā)。

諾貝爾獎評選委員會稱，正是鋰離子電池在手機、電腦、汽車、儲能等領(lǐng)域的使用，證明了無化石燃料社會的可能性。

也就是說，鋰有可能會是碳時代的終結(jié)者。

很多人擔(dān)心，圍繞稀有金屬的新元素戰(zhàn)爭，會不會演變成一次新的“石油戰(zhàn)爭”？

不會的。

鋰取代碳，是清潔能源對化石能源的取代，也是一種更高級的能源利用方式，是對粗放能源利用方式的取代。

因此，鋰仍然是今后的時代主題，不可替代。不過，由鈉所開辟出的新戰(zhàn)場，仍然具有極其重大的意義。未來鈉鋰技術(shù)很可能會共存互補，共同支撐起龐大的電池市場：

鋰電池通常會添加鈷、鎳、錳、鐵等其他元素改善性能，比如說三元鋰電池，只有加入鈷后才能發(fā)揮電池的最大效用。

但是作為動力電池中最貴的材料，鈷資源極度稀缺，全球已探明的鈷資源儲量只有約700萬噸。

其主要產(chǎn)出國是剛果（金），一國占到約70%的產(chǎn)量。而非洲國家最大的特點，就是政治容易不穩(wěn)定。

1978年，蘇聯(lián)支持的安哥拉反抗者奪取了剛果（金）的鈷儲量重地加丹加省，接下來的戰(zhàn)爭遲滯了全球的鈷工業(yè)。

全球的武器制造商和航空業(yè)經(jīng)營者坐立不安，因為鈷合金對于噴氣式飛機引擎和其他軍用器械來說必不可少，但是他們又找不到替代品。

全球制造商為了原料手忙腳亂，陷入了一片慌亂。

這也是為什么，直到今天馬斯克就算搶到了鈷訂單，還是會一手推動特斯拉的“含鈷量”下降。就是不想被卡脖子?，F(xiàn)在，一輛Model3所需要的鈷已經(jīng)從11kg降到了4.5kg。

而相比起鈷等稀有金屬，地球上的鈉原料實在太豐富了，像我們隨處可見的鹽，其實就是氯化鈉。

所以，寧德時代推出的新一代鈉離子電池，其實就是一條全新的技術(shù)路線，可以為不同的客戶提供多功能、多元化的選擇，進(jìn)而維護(hù)產(chǎn)業(yè)鏈的安全。

在新能源革命的大樹上，需要多元化賽道的根系，不可能只依賴單一路徑，而大樹的樹干，永遠(yuǎn)是科技的創(chuàng)新。

7月30日的政治局會議，首次明確指出了“支持新能源汽車加快發(fā)展”。毫無疑問，如今全球的技術(shù)焦點就是新能源汽車。

據(jù)乘聯(lián)會數(shù)據(jù)，2021年上半年，新能源汽車零售量突破100萬輛，同比增長了218.9%。

2020年，中國新能源汽車在銷量占比達(dá)到了5.8%，這被業(yè)內(nèi)視作走向質(zhì)變、拐點信號，也是這5-10年新能源技術(shù)集中爆發(fā)的結(jié)果。

不管是國民神車五菱宏光，馬斯克和他的特斯拉，蔚來、小鵬、理想，對電池的需求只會越來越大。

2021年1-5月，動力電池的裝車量達(dá)到88.4GWh（百萬千瓦時），同比上升了223.9%。行業(yè)前10的龍頭中，中國占到5家，韓國3家，日本2家。

這是一個令無數(shù)人垂涎三尺的市場，而單一技術(shù)路徑是不可能支撐起這么龐大的市場規(guī)模的，它一定會要求多元化發(fā)展，需要不同層次的產(chǎn)品來一起托住。

寧德時代推出的鈉離子電池能量密度為160Wh/kg，正在研發(fā)的下一代鈉電池能量密度為200Wh/kg，而現(xiàn)在的三元鋰電池能量密度在200-300Wh/kg，頂尖公司在往350-400這個能級探索。

鈉離子稍顯落后。

但是這個水平，已經(jīng)超越了鉛酸電池，并且與磷酸鐵鋰電池180Wh/kg的水準(zhǔn)相差無幾。因此，鈉離子電池的應(yīng)用前景仍然非常廣闊。

像國內(nèi)最熱銷的電動車五菱宏光Mini EV，用到的電池能量密度只有110Wh/kg左右，鈉離子電池完全能夠滿足。

換句話說，未來它將全面滲透入低速新能源車、微型電動車、電瓶車領(lǐng)域。

而從這一刻開始，作為鋰離子制造研發(fā)公司的寧德時代也就不存在了，它變成了一個能提供不同解決方案的新能源創(chuàng)新科技公司。

縱觀人類每一次的能源革命，最重要的兩個環(huán)節(jié)，就是能源轉(zhuǎn)化與存儲。

相比鋰元素，鈉元素在儲能方面有一個非常大的優(yōu)勢——價格便宜。

地殼中含量最豐富的元素，鈉可以排到前八位。由于儲量豐富，其價格遠(yuǎn)低于稀有金屬，能夠滿足人類不斷膨脹的需求。

這一點，至關(guān)重要。

大家想想看，如果電子信息產(chǎn)業(yè)的原材料不是最最便宜的沙子，會怎么樣？

興許，現(xiàn)在集成電路還只能投入到衛(wèi)星、航空母艦等軍事領(lǐng)域，以及只有富人階層才玩得起，普通家庭很少機會消遣。

那么，晶體管就不會像今天這樣改變?nèi)澜纾蔀槔^“車輪之后最重要的發(fā)明”了。

寧德時代的鈉離子電池在量產(chǎn)之后，理論上價格會更具優(yōu)勢，加之能夠?qū)崿F(xiàn)15分鐘快充80%，在零下20°C低溫的環(huán)境下，仍然有90%以上的放電保持率，未來在很多方面都能大展身手。

比方說，當(dāng)今最令人頭疼的儲能領(lǐng)域。

當(dāng)前，我們建設(shè)的儲能站運用的都是鋰電池，但截至2020年底累計裝機規(guī)模只有區(qū)區(qū)的290萬KW。

290萬KW是什么概念？

廣州一年的用電量996.72億KW。全國的鋰電池儲能站全部放電，只夠廣州用十天半，更不用說供應(yīng)給其他大城市了。

而在光能、風(fēng)能豐富的偏遠(yuǎn)地區(qū)，比如青海，全年日照時間在2500-3650小時，理論上每年可轉(zhuǎn)化的太陽能發(fā)電超30萬億千瓦。但這類“日光城”因為儲能、輸送、并網(wǎng)等配套的不便，每年都會造成大量電能空耗和資源未開發(fā)，十分可惜。

所以，一種性價比更高的儲能方式有多重要你知道了吧？

只有把價格降下來，電池儲能站才能遍地開花。

廣東這樣的經(jīng)濟大省，一年用電接近7000億千瓦時，且存在明顯的用電波峰。如果儲能可以跟上，就能在關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行充放電調(diào)解，維持經(jīng)濟正常運轉(zhuǎn)。

當(dāng)然，這還只是小試牛刀。

第一，風(fēng)、水、光伏發(fā)電后，會并入國家級電網(wǎng)輸送。但過去由于調(diào)度的問題，并網(wǎng)不暢，各地棄光限電，阻礙了新能源發(fā)電事業(yè)。甘肅、新疆、寧夏等地的新能源電站，每天都在拼命發(fā)電，但當(dāng)?shù)馗鞠牟坏?，急?strong>便宜的儲能方式。

第二，現(xiàn)在的大城市動不動就一兩千萬人口的規(guī)模。能源多靠外地供給，一旦某個鏈條中斷就會陷入混亂。像2008年的南方雪災(zāi)，2021年的鄭州洪水，都反映了獨立儲能、安全儲能的重要性。

第三，在寒冷地區(qū)，尤其是邊疆地帶，有許多涉及國防安全的重地，能源保障至關(guān)重要，穩(wěn)定的儲能模式成為支撐長城鐵哨的一種剛需。

鈉離子電池儲能站能夠滿足上述要求。一旦大規(guī)模投入使用，無疑會改變很多地方的生態(tài)，甚至影響地緣政治。

強大的應(yīng)用前景，可能會誘導(dǎo)更多的國內(nèi)外巨頭下場，去進(jìn)一步開發(fā)和挖掘鈉元素的應(yīng)用。

因此，寧德時代實際上已推倒了第一張多米諾骨牌，把元素周期表戰(zhàn)爭引到了另一個新的戰(zhàn)場。

之前有人曾議論，電池的化學(xué)體系已經(jīng)很難創(chuàng)新了，只能在物理結(jié)構(gòu)上做些改進(jìn)。但實際上， “電化學(xué)的世界就像能量魔方未知遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知”。

人類歷史上，有很多最聰明的大腦都因為“不敢做夢”而做出過于謹(jǐn)慎的判斷。

像計算機之父馮諾依曼就曾預(yù)測，全世界只要有4臺計算機就足夠全世界使用。結(jié)果，在電子管時代切換成晶體管時代后，全世界每個角落都在發(fā)出0和1.

同樣的道理，我們也不能過早地斷言電池技術(shù)的極限。

它對人類社會的顛覆性作用，可能遠(yuǎn)比我們想象中還要高。就如前文所述，鋰、鈉元素的終極使命，是對作為能源的碳元素的替代。

過去，煤炭、石油都是遠(yuǎn)古植物/生物死亡后埋藏在地下，經(jīng)過千百萬年的反應(yīng)形成，這些化石能源都是不可再生的。我們想要獲取，基本上只能通過開采的手段（煤制油只是一種補充，而且也要先采煤）。

如今，隨著鋰/鈉離子電池的大規(guī)模商業(yè)運用，一幅嶄新的畫卷展現(xiàn)在中國面前：能源制造開始慢慢取代能源開采。

通過在戈壁灘上鋪設(shè)太陽能牧場，在近海岸建設(shè)潮汐電站，在丘陵山坡鋪排大片風(fēng)機，能源已不再像以前那樣靠天吃飯了，而是可以如同流水一般被生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化出來。

去年7月，新能源成為國家電網(wǎng)第二大電源，預(yù)計到2030年煤炭在能源消費比例會降到44%。這些能源注入電池而不是內(nèi)燃機，驅(qū)動著汽車行駛，工廠運轉(zhuǎn)，電視直播，手機通信……

與石油燒完就沒了不同，鋰/鈉在電池里面僅起到充放電作用，本身不會消失可以重復(fù)使用，成為能量轉(zhuǎn)化、儲存的關(guān)鍵中介物質(zhì)。正是鋰/鈉電池技術(shù)的商業(yè)化，才讓能源制造時代的來臨成為可能。

這種切換對于中國而言絕對是福音。

因為在能源開采時代，中國900多萬平方公里疆域上，有啥就只能開采啥，其余的依靠進(jìn)口，相當(dāng)被動。但是在能源制造方面，我們作為全球產(chǎn)業(yè)鏈最全的制造業(yè)大國，就極具優(yōu)勢。

以光伏為例。從上游的硅片、銀漿、PET基膜，到中下游的電池片、光伏玻璃、背板，產(chǎn)業(yè)鏈上每一個環(huán)節(jié)都有無數(shù)中國玩家涌入。

上下游的緊密配套，以及規(guī)模集群效益，讓中國牢牢占據(jù)全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈龍頭地位。早在2019 年，中國硅料、硅片、電池片、組件就分別占全球產(chǎn)量 67%、98%、83%和 77%。生產(chǎn)成本的下滑，讓光伏發(fā)電經(jīng)濟性愈發(fā)凸顯。

在今天這個新能源革命即將爆發(fā)的時代，對中國這樣的制造大國來說，突破資源困局的契機已經(jīng)走到面前。

縱觀全球，絕大部分資源型國家都深陷“資源詛咒”。就是因為他們開發(fā)元素的技術(shù)還停留在“上古時期”。

可見，真正決定一國命運興衰的，并不是資源礦產(chǎn)的多寡，而是利用元素的效率。

利用資源的能力，比資源本身更重要。

我們絕不能形成路徑依賴，否則就很容易在單一賽道上被鎖死。多元化賽道的布局比什么都有價值。

人類的未來是軍事之爭，是財力之戰(zhàn)，是科技競賽，但歸根結(jié)底是元素周期表的戰(zhàn)爭。

誰先找到那個支點，誰就能用科技撬動地球。

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