Az elektromos autózás terjedése az új márkák – mint például a Tesla vagy a NIO – feltörésén, a gyártási folyamat gyökeres változásain és a beszállítói hálózatok átrendeződésén keresztül is komoly változásokat ígér az autóiparban.
Utóbbinak az egyik legújabb példája az akkumulátorgyártás, ahol Európa és Észak-Amerika súlyos versenyhátrányban találta magát.
A tervezésben és a gyártásban dél-koreai, japán és kínai cégek dominálnak, és az akkumulátorgyártáshoz köthető bányászati területeken, valamint a nyersanyagok feldolgozásában és vegyipari előkészítésében is erős az ázsiai túlsúly.
Ez az utóbbi években európai és amerikai politikai körökben is növekvő aggodalmat keltett, ezért az Európai Unió és az amerikai kormány az ázsiai függés csökkentése, a hazai ellátási láncok erősítése és a hazai autóipar védelme érdekében igyekszik komolyabb összegekkel támogatni az akkumulátorgyártást.
Azaz a csipgyártáshoz hasonlóan a jelek szerint az akkumulátorgyártás is stratégiai ágazattá kezd válni, még ha a gazdasági realitások nem is feltétlenül tükrözik a politikai narratívát.
A technológiai fejlettséget a legjobb közelítésként a szabadalmak számával szokás illusztrálni. Bár ez nem feltétlenül azonos az innováció minőségével (mélyebb elemzések alapján például a kínai szabadalmak jelentős része nem takar valódi innovációt), az adatok mindenesetre ázsiai dominanciáról tanúskodnak.
Az Európai Szabadalmi Hivatal és a Nemzetközi Energiaügynökség szerint 2018-ban japán cégek adták be az akkumulátorgyártáshoz kapcsolódó szabadalmi kérelmek harmadát, a második helyen fele ennyivel Dél-Korea állt. A 2000 és 2018 közötti időszakban a tíz legtöbb szabadalmat leadó vállalatból hét japán volt (Panasonic, Toyota, Hitachi, Sony, NEC, Nissan, Toshiba), két koreai (Samsung, LG), egy német (Bosch).
A gyártásban hasonló a helyzet. A legnagyobb szereplő a kínai CATL 26 százalékos részesedéssel, amelyet szorosan követ az LG. A Panasonic 17, a Samsung 7 és a kínai BYD 7-7 százalékkal bír, a dél-koreai SK Innovation 4 százalékkal. A tíz legnagyobb gyártó között egyetlen nyugati cég sincs.
A teljes akkumulátorpiacot ennél is erősebb kínai dominancia jellemzi. A Bloomberg zöldenergiával foglalkozó részlege szerint az akkumulátorcellák gyártásában 77 százalékos, az akkumulátor-alkatrészek gyártásában 60 százalékos; míg a Benchmark Mineral Intelligence nevű bányászati elemzőcég szerint a katód- és anódgyártásban 66, az akkumulátorcella-gyártásban 73 százalék a kínaiak piaci részesedése.
A kínai dominanciát a szokásos kínai gazdaságpolitikai eszközök és a hatalmas belső piac kombinációja alapozta meg. Peking 2009-ben döntötte el, hogy a világ vezető elektromosautó-gyártójává akar válni, részben a városi légszennyezés visszaszorítása végett, részben mert a kínai vezetés úgy ítélte meg, hogy a robbanómotoros autók területén túl nagy a lemaradásuk, ezért ha globálisan versenyképes, jövőálló hazai autóipart akarnak, érdemesebb a feltörekvő technológiába fektetni.
Emiatt a hazai gyártók jelentős kutatás-fejlesztési támogatásokat és adókedvezményeket kaptak. Egyes számítások 60 milliárd dollárnyi jüanra teszik a szektorba áramló közvetlen állami támogatás összegét 2009 és 2018 között. Hasonlóan lényeges volt a hatalmas kínai piac, és az ebből fakadó alkuerő. A kormány egyrészt (a nyugati államokhoz hasonlóan) erősen támogatta a hazai elektromos járművek vásárlását, másrészt elkezdte arra kényszeríteni a külföldi gyártókat, hogy a kínai piacon eladott járműveikbe kínai céget által gyártott akkumulátort szereljenek.
Ezen faktorok kombinációjából nőtt ki a részben állami tulajdonban lévő CATL. A céget 2011-ben alapította egy Ceng Jü-csün nevű vállalkozó, aki korábban az Apple-nek szállított akkumulátorokat. A cég a Huawei üzleti modelljét másolta, számos mérnököt és szakembert csábított el a nagyobb autógyártóktól, és nagy összegeket áldozott a kutatás-fejlesztésre.
A nagy lökést ugyanakkor az autóipari szabályozások adták: miután csak azon autók vásárlását támogatta az állam, amelyekben kínai akkumulátor volt, hirtelen nagy igény lett a hazai termékekre, miközben a Panasonic, a Samsung és az LG megrendelései elapadtak. A kínai gyártók közül kevesen voltak, akik megfeleltek a nemzetközi autóipari szereplők elvárásainak. Az egyik ilyen cég a CATL volt, amely ennek köszönhetően pár év alatt a világ legnagyobb akkumulátorgyártójává vált, egy számítás szerint 2016 és 2020 között 34-szeresére növelte kapacitásait.
Iparági szereplők szerint a CATL eleinte gyengébb és drágább termékeket kínált a külföldi konkurenciánál, de miután a kínai piacon rá voltak szorulva, a külföldi autógyártóknak is érdekévé vált támogatni a cég fejlődését. Ennek eredményét jelzi, hogy 2019-ben a koreai és japán konkurenciát visszaengedték a kínai piacra, de ez sem állította meg a terjeszkedést. Míg más piacokon a Tesla akkumulátorait jellemzően a Panasonic segítségével gyártják, Kínában a CATL is a cég partnerei között van, és a Tesla sanghaji gyárának közelében éppen egy újabb, 80 gigawattórás éves kapacitással bíró gyárat terveznek létrehozni.
Az akkumulátorgyártás természetesen Európában is megjelent, ennek ékes példája a Samsung gödi és a szintén dél-koreai SK komáromi és tervezett iváncsai üzeme, vagy akár az LG lengyelországi gigaberuházása. Ugyanakkor egyfelől az európai gyárak kapacitása globális szinten elhanyagolható, gigawattórában mérve mindössze a piac 5,4 százalékát teszi ki (ez a szám segít kontextusba helyezni Szijjártó Péter külgazdasági és külügyminiszter azon állítását, miszerint Magyarország a világ egyik legnagyobb akkumulátorgyártója lett).
Másfelől – mint a fenti listából kiderül – a helyi akkumulátorbeszállítók ázsiai cégek európai üzemei, miközben az európai döntéshozók azt szeretnék, ha európai tulajdonban lévő vállalatok látnák el az európai autógyártókat.
„A mai elektromos autó értékének felét a szoftver és az akkumulátor teszi ki. Nem tudjuk megtartani versenyképességünket, ha nem tudjuk előállítani az elektromos autók legfontosabb alkatrészét”, mondta Maroš Šefčovič, az Európai Bizottság alelnöke. Bruno Le Maire francia pénzügyminiszter pedig azt hangoztatta, hogy az akkumulátorgyártás a szuverenitás megőrzéséről szól.
Az EU erre hivatkozva 2017-ben indította el az európai akkumulátorszövetség (European Battery Alliance) nevű programot, amelynek keretében az Európai Unió 20 milliárd euróval támogatja a hazai akkumulátorgyártást, továbbá az állami és a magánszektor koordinálásával próbál több pénzt csatornázni az akkugyártásba. A programot felügyelő InnoEnergy szerint eddig összesen 100 milliárd eurót sikerült megmozgatni.
A piac Európában is megvan: 2020-ban az EU-ban több elektromos autót adtak el, mint Kínában, és a McKinsey elemzése szerint az európai piac növekedési üteme is jóval erősebb, mint a kínaié.
A szektorban pedig az iparpolitikai elemek is megjelentek, egyes projektek érdekében például az uniós versenyszabályokat is hajlandók felfüggeszteni. 2019 decemberében egy 17 céget és hét tagállamot érintő akkumulátorszektorbeli projektre 3,2 milliárdos állami támogatást engedélyeztek az európai stratégiai érdekek védelmére hivatkozva, idén januárban 12 ország részvételével újabb 2,9 milliárd euró állami pénz landolt a szektorban.
A projekt egyik zászlóshajója a Northvolt nevű svéd cég, amely az Európai Beruházási Bank 52,5 millió eurós kölcsöneivel indult 2017-ben, és 2024-re egy 40 gigawattórás kapacitású gyárat tervez létesíteni az északi-sarkköri Skellefteå mellett, ahol állításuk szerint az olcsó vízenergiának köszönhetően a kínai gyártási költségek harmadáért tudnak termelni. Ez lesz az első európai tulajdonú gigagyár, amelyet a tervek szerint kéttucat követhet majd.
Ez utóbbiakban a tervek szerint már a piaci szereplők játsszák a főszerepet. A Northvolt finanszírozói között például – a német állam mellett – ott van a Volkswagen, a Goldman Sachs, az Ikea, a Scania, az ABB és a szélkerekeket gyártó Vestas is. A Volkswagen mellett pedig a BMW is a cég megrendelője.
Egy másik potenciális európai bajnokjelölt a Peugeot-t, a Citroent és az Opelt összefogó (azóta a Fiat-Chryslerrel fuzionáló, és Stellantis néven futó) PSA-csoport és a Total olajcég által létrehozott ACC, amely a franciaországi Douvrinban és a németországi Kaiserslauternben tervez egy-egy gigagyárat. A harmadikról most az olasz kormánnyal tárgyalnak, amely a sajtóhírek szerint hajlandó jelentős összegekkel támogatni a projektet. Egy norvég cég, a Freyr pedig a Northvolthoz hasonlóan vízenergiás gigagyárat tervez, de a bizniszben számos kisebb startuptól kezdve a Mercedesig mindenki benne van.
Amikor 2016-ban elindultunk, meglehetősen nagy volt a különbség az európai és a kínai hozzáállás között. Kínában pénzelik a cégeket, segítik az ipar fejlődését, de az elektromos autók piacát is támogatják. Európa elkezdett felzárkózni ehhez
– idézi a Financial Times Peter Carlssont, a Northvolt alapítóját, aki korábban a Teslánál dolgozott.
Az eszközök között a támogatás mellett a tiltás is szerepet. 2030-tól az európai piacon csak olyan akkuk kerülhetnek majd forgalomba, amelyek újrahasznosított alkatrészeket és alapanyagokat is tartalmaznak, köztük újrafeldolgozott kobaltot és lítiumot, amely a tervek szerint a hazai gyártókat hozza versenyelőnybe a kínaiakkal szemben (bár a nyersanyagárak gyors növekedésével párhuzamosan Kínában is erősen terjed az újrahasznosítás).
Kína és Európa mellett nemrég az amerikai kormány is elkezdett komolyabban foglalkozni a területtel. Joe Biden elnök hivatalba lépése után az Egyesült Államok ellátási láncainak felülvizsgálatát rendelte el, és ennek részeként az amerikai akkumulátorgyártás gyengeségét is kipécézte magának.
A júniusban kiadott első összefoglaló szerint a szövetségi kormány első körben egy 17 milliárd dolláros hitelprogrammal támogathatná az akkugyártást és az ahhoz köthető bányászati és vegyipari tevékenységeket; az energiaügyi minisztérium külön támogathatná a külső függést csökkentő új technológiák kifejlesztését; a piaci kereslet felhajtása végett pedig nagyobb támogatásokat és adó-visszatérítésekkel ösztönöznék az elektromosautó-eladásokat, valamint elektromos autókra cserélnék a kormányzati flottát, és 15 milliárd dollárt költenének a töltőinfrastruktúra fejlesztésére.
A siker potenciális összetevőinek Amerika sincs híján. A piac jelentős, nyersanyaglelőhelyek is vannak, és az állam korábban is próbálta felkarolni a szektort: Barack Obama alatt több zöldenergia-cég és akkumulátorgyártó is jelentős állami támogatásokhoz jutott, ám ezek a történetek gyakran mégis csúfos csődökkel zárultak.
Mindazonáltal az Egyesült Államokban a magánszektor is rengeteg pénzt kezdett el önteni az akkumulátortechnológiákkal foglalkozó startupokba. „Szerintem még a kezdeti szakaszban vagyunk. Több pénz van, mint amennyi ötlet”, mondta az amerikai befektetési hullámról Andy Palmer, aki korábban az Aston Martin vezérigazgatója volt.
Ennek egyik példája az amerikai Stanford Egyetemről indult QuantumScape, amely egy új anyag kifejlesztésével a mostaninál biztonságosabb, jóval magasabb energiasűrűséget és hosszabb élettartamot lehetővé tevő szilárdtest-akkumulátorokat ígér. A cégben többek között a Volkswagen és Bill Gates is komolyabb részesedéssel bír. Egy másik példa a Solid Power, amely hasonló technológiai előrelépések ígéretével a Fordtól és a BMW-től kapott nagyobb befektetést.
A QuantumScape 2020 őszén ment tőzsdére, amikor a piac először 3,3 milliárd dollárra értékelte. Az év végére azonban már 30 milliárd körül járt, és az idei év zuhanása után is tízmilliárd dollár magasságában, azaz a tavalyi háromszorosán mozog. Hogy ez a technológiai forradalom előszele, vagy csupán egy befektetési lufi, az természetesen vita tárgya, a Wall Street Journal cikke augusztus végén például az utóbbi álláspont felé hajlott.
Más vélemények szerint pedig a startupoktól eleve kár megváltást várni, miután a siker egyik legfontosabb eleme a méretgazdaságosság, ezt pedig a kis cégek nem fogják tudni egyhamar meglépni. „Rengeteg szilárdtest-akkumulátoros cég volt, amely betört, aztán hirtelen eltűnt. A tömeggyártás teljesen más tészta, mint létrehozni valamit a laborban”, mondta Billy Wu, a londoni Imperial College akkumulátor-szakértője.
Ezen az állásponton van a Benchmark Mineral Intelligence is, amelynek előrejelzései szerint a mostani folyamatok alapján ez egyhamar nem is változik meg: az akkumulátorcella-gyártásban szerintük 2028-ban is 60 százalék felett marad a kínai arány, míg Európa a piac legfeljebb ötödét, Észak-Amerika a tizedét szerezheti meg. Az európai beruházásokat ugyanis az ázsiai üzemek hasonló ütemű terjeszkedése kíséri: tavalyi adatok szerint
Kínában 46, legalább egy gigawattórás éves termelésre képes üzem (avagy gigagyár) épült 12 hónap alatt, miközben Európában hat, az Egyesült Államokban három.
Olivier Montique, a Fitch elemzője pedig úgy vélte, hogy az új európai beruházások ugyan jelentős játékossá teszik majd az EU-t a világpiacon, de közel sem fedezik majd az európai akkumulátorkeresletet. Ha a mostani tendenciák folytatódnak, akkor a keresletnövekedés bőven lépést fog tartani a gyáralapítások ütemével.
A hazai ellátási láncokról szóló terveket nehezíti, hogy Európa és az Egyesült Államok a gyártási folyamat első fázisai, azaz az akkumulátorokban használt ásványi anyagok bányászata és a különösen azok vegyipari feldolgozása terén is Kínára van utalva.
A manapság használatos lítium-ion akkumulátorok katódja a lítium mellett elsősorban nikkelt és kobaltot tartalmaz, az átlagos elektromos autóban 20 kilogramm nikkel, 20 kiló kobalt és 60 kiló lítium van. De a konkrét technológia függvényében a katód olcsóbban hozzáférhető mangánt és alumíniumot is tartalmazhat. Az anódban jellemzően grafitot használnak, az akkumulátor egyéb részeiben nagy mennyiségű réz és szilícium is előfordul.
Kína az utóbbi években jelentős kapacitásokat alakított ki ezek bányászatában és feldolgozásában. A Bloomberg szerint az akkumulátorgyártáshoz szükséges nyersanyagok feldolgozásában 80 százalékos a kínai részesedés. A Benchmark Mineral Intelligence szerint a bányászat 23, a nyersanyag-finomítás 80 százalékát végzik kínai szereplők.
A McKinsey 2018-as jelentése szerint a lítiumkitermelés 85 százalékáért mindössze három ország, Chile, Ausztrália és Kína felelős. A négy legnagyobb, lítiumbányászattal foglalkozó cégből kettő kínai, és az ázsiai ország a vegyipari előkészítés terén is domináns, amit jelez, hogy az ausztrál lítium 80 százalékát is Kínában dolgozzák fel.
A kobaltbányászatban a Kongói Demokratikus Köztársaság a legfontosabb forrás, a világ kobaltjának 70 százaléka innen származik. A kínai vállalatok ennek tudatában jelentős beruházásokat hajtottak végre az országban: míg korábban a helyi bányászatot amerikai és európai cégek dominálták, addig a helyi bányaipari szerv szerint mára kínai kézbe került a kongói termelés 70 százaléka.
Hasonló a helyzet a grafit területén. Az akkumulátorokban kétfajta grafit használható: a természetben előforduló grafitból csak egy ritkább fajta, a gömbös alakú grafit jó, a másik opció a mesterségesen létrehozott alternatíva. Kína az előbbi feldolgozásában az egyedüli szereplő a világon, a szintetikus grafitnak pedig 80 százaléka származik az országból.
Egyes előrejelzések szerint a nyersanyagok bányászata és feldolgozása mindenképpen szűkös keresztmetszetnek ígérkezik a közeljövőben, egy tavaly a Nature folyóiratban megjelent szimuláció szerint például 2050-ig bezárólag a lítium kereslete a jelenlegi 18-20-szorosára, a kobalté 17-19-szeresére, a nikkelé 28-31-szeresére nőhet.
A jelenlegi projekciók szerint a Tesla nikkeligénye 2030-ra meghaladhatja a mostani globális nikkeltermelés mértékét, ami miatt a cég ellátási problémáktól tart. A lítium esetében nem a bányászat, hanem a finomítás a szűk keresztmetszet.
A bányászat és a feldolgozás feletti kontroll emiatt a jövőben egyre fontosabbá válhat, ami a piacokon is meglátszik: az akkumulátorgyártók mellett a bányászattal és feldolgozással foglalkozó cégek részvényárfolyamai hatalmasat mentek idén.
Egyes ausztrál bányászati cégek a grafitra álltak rá, a Syrah Resources például arra pályázik, hogy az első nem kínai, vertikálisan integrált anódgyártó lehessen, azaz a folyamat minden szegmensét vállalaton belül tudja végezni. Ennek keretében tavaly az Egyesült Államokban nyitott grafitüzemet, ahol a Mozambikból importált nyersanyagot dolgozzák fel. Egy másik ausztrál cég, az EcoGraf a Tanzániában kitermelt grafitot Nyugat-Ausztráliában tervezi feldolgozni, ahonnan dél-koreai és japán megrendelőket akar ellátni. Állításuk szerint fejlettebb vegyipari eljárásaiknak köszönhetően a kínaiaknál is olcsóbban tudnak dolgozni.
Tanzániában megjelent a dél-koreai Posco acélipari óriás és az ausztrált Black Rock bányászati cég is. A lelőhelyek pedig az Egyesült Államokban is megvannak, Kaliforniában, Nevadában és Arkansasban több nagyobb bányászati projekt folyik, előbbi helyen például már a „lítiumvölgy” létrehozásáról szólnak az üzleti tervek.
Mindazonáltal a konkrét megoldások évről-évre fejlődnek, és a gyártók próbálják kiiktatni a drágább és nehezebben hozzáférhető anyagokat, például a kobaltot vagy a nikkelt. A Tesla például mostanában az alacsonyabb technológiai színvonalú, de olcsóbb és kisebb nyersanyagigényű lítium-vasfoszfát-technológiára állt rá olcsóbb modelljeiben. A CATL idén az autóipari szereplők között elsőként jelentette be, hogy nátrium-ionos akkumulátorokat készül sorozatgyártani, amelyhez sem lítium, sem kobalt, sem nikkel nem kell.
A Toyota, a Volkswagen és más gyártók pedig a szilárdtest-akkumulátorokkal próbálkoznak, amelyek biztonságosabbak, nagyobb energiasűrűséget és ezáltal hosszabb hatótávolságot tesznek lehetővé, és jóval gyorsabban tölthetőnk, mindemellett pedig kobalt és grafit nélkül, kevesebb réz és alumínium felhasználásával is előállíthatók.
A tömeggyártás azonban még évekre van. A Toyota az évtized első felében, a QuantumScape technológiájában bízó Volkswagen 2025-re tervez tömeggyártást, a Honda 2028-ra. A szilárdtest-akkumulátorok európai éllovasa, a francia Bolloré 2025-2026-ra tervez az autóipar számára is használható verziót (buszokban már használják a technológiát).
A verseny mértékét mindenesetre jelzi, hogy az európai szabadalmi hivatal adatai szerint az energiatárolással kapcsolatos kérelmek száma az átlag négyszeresével emelkedik; míg az ezredfordulón évi ezer szabadalmat adtak le, addig 2018-ban több mint hétezret. A Volkswagen egymaga 73 milliárd eurót tervez költeni „a jövő technológiáira” 2021 és 2025 között.
Az innováció ütemét látva olyan hangok is vannak, amelyek szerint a tömeggyártás a tervezettnél hamarabb is realitássá válhat. „A csipgyártásban számos, korábban leküzdhetetlennek tartott korlátot legyőzött a pénz. Az elektromosautó-piac növekedésével sokkal több tőke juthat a szilárdtest-akkumulátorok piacra juttatásra”, mondta Kim Donghvan dél-koreai befektető a Financial Timesnak.
A fentiek azt is jelzi, hogy miként több más területen – például a csipgyártásban, a gyógyszeriparban vagy akár a hajógyártásban – Kína jelenleg e téren is elsősorban a piaci részesedésben tűnik ki, de a jövő technológiáit illetően a fejlett világ felé lejt a pálya. Bár a CATL ötezer fős kutatás-fejlesztési részleget tart fent, és működési költségeinek 7 százalékát az innováció teszi ki, a cég eddig jellemzően a gyengébb lítium-vasfoszfát-akkumulátorok gyártásában sikeres, és a külpiacokra nem nagyon tudott betörni.
Ha pedig lehet hinni a jelenlegi projekcióknak, akkor a közeljövő buktatóit reálisabb lesz a technológiai fejlődéssel (valamint az újrahasznosítás hatékonyságának növelésével) leküzdeni, mint a bányászati kapacitások orbitális növelésével.
Ugyanakkor a kínaiak gyártási kapacitásai is kiemelten fontosak a gyorsan növekvő kereslet fényében. A CATL éppen Németországban épít egy 14 gigawattórás gyárat, a Nissantól felvásárolt, most kínai többségi tulajdonban lévő Envision AESC brit és francia üzemeket tervez.
A Volkswagen németországi Salzgitterben létesítendő akkumulátorgyárát pedig a Guoxuan nevű kínai céggel koprodukcióban építik és üzemeltetik majd. A Guoxan a CATL és a BYD után a harmadik legnagyobb kínai gyártó, és elsősorban az olcsóbb szegmensben tevékenykedik. A másik potenciális jelölt a Northvolt volt, ám a svéd cég inkább a magasabb árkategóriában rentábilis, így a VW úgy döntött, a tömegmodellekhez jobb a kínai partner. A VW tárgyalásban van a spanyol kormánnyal is, ahol egy további akkugyárat terveznek, a Northvolt pedig a VW részvétele nélkül tervez német gyárat létesíteni, részben a BMW kiszolgálására.
A salzgitteri beruházás emellett azt is jelzi, hogy a nemzetgazdaságokban gondolkozó politikai retorika nem feltétlenül fedi a gazdasági realitásokat. A VW tavaly májusban 26 százalékos részesedést szerzett a Guoxanban, és 20 százalékos érdekeltséggel bír a Northvoltban is, azaz a németek befektetéseit láthatóan nem a geopolitikai helyezkedés, hanem a vállalat saját technológiai bázisának biztosítása mozgatja.
Világ
Fontos