隔膜战争:“第三电极”的突围
2020-06-30 13:39

隔膜战争:“第三电极”的突围

本文来自微信公众号:钛禾产业研究院,作者:熊文明,编辑:刘爱国,题图来自:IC photo


在新能源战争中,眼看着中国锂电池公司一家家坐大,不甘心的美国人开始打起了电池内部的主意。


2019年10月30日,曾经的锂电池隔膜巨头Celgard,在美国联邦加州北部地区法院奥克兰分部,起诉中国深圳星源材质及其子公司星源美国研究院。诉讼理由为:侵犯其专利权、侵害商业秘密、不正当竞争、诱导违约以及蓄意干扰潜在经济关系。


尽管三个多月后被美国当地法院驳回,但长篇肥皂剧般的诉讼风云并未因此消停。毕竟,对于Celgard公司来说,现在能做的正经事也不多了。在曾经引以为傲的干法隔膜领域,Celgard公司由于技术和价格优势的逐渐丧失,市场份额被中国公司悉数抢走。


一位业内人士透露,Celgard公司目前已经悄悄遣散了在中国的所有员工,只留了两个专门打官司的人:“失去技术的优势和市场份额后,Celgard对星源材质的诉讼发难就是‘堂吉诃德’式的战斗幻象。”


这家2015年被日本旭化成收购的美国公司,现在的主业几乎变成了靠满世界打官司为生——从2013年开始,LG化学、SK、住友、MTI、Targray……但凡有点影响力的隔膜企业,半数都上了Celgard的起诉名单。但尴尬的是,Celgard大多以败诉或和解告终。


Celgard公司历史诉讼案


为什么是隔膜?


2019年的诺贝尔化学奖,授予三位为锂电池作出巨大贡献的科学家:锂电池奠基者约翰·B·古迪纳夫(John B.Goodenough)、锂电池改造者M·斯坦利·威廷汉(M. Stanley Whittingham)和锂电池优化者吉野彰(AkiraYoshino)


一个锂电池成就三位诺奖科学家,足以见得锂电池对人类社会的重要性。几乎可以说,在新能源时代,锂电池的战略意义不亚于工业时代的石油。


但是如此关键的一个领域,在2000年以前几乎全部掐在日本手里。三洋、松下、索尼为首的日企,拿走了全球93%的锂电池份额。同时期的韩国企业份额只有3%,中国更是一片空白。


怎样才能制造出锂电池呢?


首先需要四个关键材料:正极、负极、隔膜、电解液。


其中,看上去最不起眼的隔膜,反而是最关键的材料,被业内称为“第三电极”。它既保证锂离子的穿梭,又保护正负极不相互接触。一旦隔膜功能失效,就有可能引起电池瞬间燃烧爆炸。简单来说,隔膜的理化性能直接决定锂电池的性能。


锂电池内部结构


问题又来了,当时的隔膜生产技术被美国Celgard、日本Asahi、日本Toray三家公司垄断,别人是造不出来的。


隔膜生产有两种工艺,湿法和干法。而中国的湿法和干法隔膜,都诞生于深圳一家民营企业——星源材质。


2003年的某一天,还在深圳南山区做显示器贸易的陈秀峰办公室里突然来了一位不速之客,一位东莞樟木头的商人带着一卷皱巴巴的白色塑料纸告诉陈秀峰:“这东西可以卖到十几美金一平米。”


这卷不起眼的塑料纸无意间改变了陈秀峰的人生,也改写了中国锂电池产业的进程。


嗅到商机的陈秀峰开始打起了隔膜贸易的主意,但是隔膜的货源都在日本人手里。看不上中国市场的日本人,不仅要求提前数月打款,还要接受供货厂家的严格审查,如果判定“有用于军事目的的可能性”,则有终止发货的风险。


面对供应商说涨价就涨价、说断货就断货的窝囊局面,秉性刚直的陈秀峰做出了一个疯狂大胆的决定:


自己研发隔膜!陈秀峰和二哥陈良开始遍访高人,找到国内高分子材料研究权威院校四川大学和广东工业大学,与之建立了产学研合作关系,开始锂电隔膜的联合研究。2006年,星源材质在东莞樟木头建成了国内第一条锂电池隔膜湿法制造中试线。


两年后,其又生产出了中国第一卷干法单拉隔膜。体制内摸索了多年都未果的锂电池隔膜技术被一家深圳民营企业攻破,此事惊动了中国新能源领域的泰斗级专家陈清泰,专程从北京飞到深圳来确认。


在仔细考察过生产线后,陈清泰回到北京,兴奋地给中央领导写了一份内部报告。这份报告被高层领导一路批示到深圳,某种意义上为中国锂电池隔膜的自主创新贴上了官方认证


很多进口替代的技术都是这样,一旦被中国人掌握了,市场格局随之天翻地覆。


曾经最高卖到十几美金一平米的外国隔膜,如今进口价格已经被拉低至每平米5元人民币,比10年前降了十倍不止。而国产干法隔膜的价格,可以做到当年进口隔膜的1/30。


没有这个前提,中国的锂电池产业仍然被卡着脖子,电动汽车也发展不起来。


角逐全球战场


目前,中国已经是全球锂电池产业链最完整、规模最大的国家。


高工锂电董事长张小飞博士讲述,2013年以前,国内隔膜主要依赖进口。随着星源、恩捷、纽米等本土企业的成长,中国隔膜开始国产化替代。尤其是2014年,在中国电动汽车的利好政策刺激下,隔膜产业进入高速发展期,高峰时全国有40余家企业投入隔膜生产,争相技术攻关。在这个过程中,中国隔膜的产能和品质稳步提升。


2013年,星源材质成为韩国LG化学的供应商,中国隔膜第一次出海,自此开始走向世界。


根据GGII数据,2019年全球锂电隔膜中国占比55.9%,已经实现批量出口。除了少部分高端隔膜,国内市场对进口隔膜的依赖警报基本解除。6月12日在广东惠州举行的第七届G20锂电峰会,更是直接挂出了“全球战场·中国力量”的主题。


从被卡脖子到成为全球主要供应商,中国用了十年时间。如今,全球锂电隔膜企业主要分布在中国、日本、韩国。


全球锂电池隔膜主要企业


从技术层面来看,日本仍然全球领先;从成本及产能规模来看,中国优势明显;韩国则介于中国与日本之间。这场隔膜领域的“三国演义”用一句话概括,日本长于技术,中韩胜于成本与渠道。


对于中国锂电池企业来说,接下来至关重要的一役在欧洲。


2020年,欧洲正式迎来碳排放大考,电动化进程开始进入快车道。然而欧洲的动力锂电池供应相对短缺,产业链也不够完善,给全球锂电池企业带来巨大的机遇空间。


如今,锂电池产业链的欧洲本土化建设已箭在弦上,包括隔膜在内的各个细分领域头部企业都面临着“是否要在欧洲建厂”的战略决策。


2017年12月,星源材质与德国飞马集团、德国中国工商会共同成立了合资公司——星源飞马新材料(欧洲)有限公司,正式进军欧洲市场。2020年3月,其与欧洲锂电池巨头Northvolt签署战略合作协议,成为其锂电池隔膜的优先供应商,并将欧洲建厂列入计划。


国内另外一家湿法隔膜的龙头企业——恩捷股份也高调宣称将布局欧洲和美国业务,计划2022年完成两个生产基地的建设,基膜产能合计15亿平方米,涂布膜产能合计12亿平方米。


欧洲一役,势必将深刻影响未来几年全球锂电池产业格局。


打不赢,我骂你!


自从2015年Celgard被日本旭化成收购之后,美国公司基本退出了隔膜的江湖。但是美国人并不甘心被反卡脖子,开始了喋喋不休的诉讼战。


Celgard起诉的关键主要在于干法隔膜技术。但这场口水战最有意思的地方在于,双方生产方法和工艺根本不同,技术逻辑也大相径庭——Celgard与其说是告状,不如说是商业骚扰。


虽然都是干法隔膜,但是星源材质从原材料、工艺、拉伸技术来说,都与Celgard有着巨大区别——这就相当于大家都开烧烤店,你是德州BBQ,我是川式把把烧,你不能说我的店比你火,就是因为我偷了你的技术。


这是在无设备、无人员、无技术的三无状态下倒逼出来的技术创新——当初面对美日技术封锁,上哪都搞不来现成的生产设备,只能由本土技术人员自己琢磨,自造土枪土炮。


据一位长期主管建厂的高管回忆,在交了几百万学费、报废了几套设备后,最后是自己的设计人员把相关零件一个个画出来,分别找寻相应的工厂去制作,再拿回来自己拼装成一台机器。属于完完全全的DIY——学不了别人,别人也学不走。


Celgard也搞不懂这其中玄妙,只能抓着干法隔膜的概念说事——这是我最早搞出来的产品,现在你能搞出来,肯定就是偷我的!


你有技术,我有法院——市场上打不赢你,我去法院告你,去媒体骂你!


但毕竟美国法官也要尊重基本事实,Celgard在北加州法院起诉后的第三个月,当地法院驳回了他们的诉讼。


与此同时,星源材质也完成了一记漂亮的回旋踢,在深圳中级人民法院反诉Celgard及相关方侵犯其“锂离子电池隔膜的高固含量水性陶瓷浆料及其加工方法”的发明专利。2020年6月,深圳中级人民法院做出决定,对Celgard在中国相关公司名下财产进行查封和冻结。


不过Celgard也是老江湖,干脆破罐破摔,叉腰摆出一副长期骂街的架势,以最大限度干扰星源材质在全球市场的扩张。


5月初,Celgard向英国法院申请临时限制令,要求禁止向英国客户出口产品;在美国本土也没消停,到北卡罗来纳州西区联邦地区法院继续起诉——一个地方告不赢,换一个地方再告,反正我们联邦国家法院多的是,目的就是要让你不舒服!


满世界诉苦,满世界告状。在技术和产品上玩不出花样的昔日隔膜巨头,如今在从业者眼里,已经沦落为一个喋喋不休的祥林嫂。


未来:底气是什么?


一件小小的诉讼案,将一家原本低调的中国科技企业推到了聚光灯下。


根据公开资料显示,截至目前星源材质共持有专利196件,其中国内专利170件(其中有效专利122件);国外专利26件(其中PCT16件);单一国家专利10件(其中韩国2件,美国2件,欧洲3件,日本3件)——这些专利涵盖全球隔膜制备所有主流技术,对专有技术形成护城河。


与此前中兴事件《华为们的战争》略有不同的是,这次Celgard的诉讼拳头,恰恰砸到了星源材质最硬核的护甲上,只能无奈当起了祥林嫂——更像是美国打压华为的翻版,但却被瞬间反杀。


很多行外人士会认为:不就是一卷隔膜吗?只要搞定设备和配方,是不是就可以高枕无忧,天天出货数钱了?事实上这一张薄薄的塑料纸背后,远远不止这么简单。


2013年,刚签下与LG化学的合作协议时,星源材质从上到下都沉浸在拿下大单的喜悦里,完全没有想到这是另一场艰苦战役的开始。


据董事长陈秀峰回忆,短短半年时间内,韩国人居然提出了将近一百项技术指标要求。可这是大企业的订单,也意味着中国隔膜第一次走向世界,不敢怠慢,硬着头皮也要上。


当年靠土枪土炮搞出中国第一卷隔膜的那帮人,开始学习先进管理,模仿华为在企业内部建立了AQPQ项目组制度,规定24小时内必须回电子邮件,2天内必须有方案,1周内必须开始执行。


大多数创新都是从企业的实际问题出发。例如由品控部牵头,专门在生产现场直接提出优化意见。虽然每一次改动都很细微,但每年都会给生产带来几十项优化调整,几年的累积下来非常惊人。


最后创造了奇迹,所有韩方技术要求全部如期完成,平均开发周期只有两周。“这个速度Celgard做不来,他们的技术开发周期至少要3个月,这只能是中国隔膜才有的响应速度。”


过去的十年,中国隔膜打天下主要依靠三件武器:成本、产能、响应速度。在隔膜研发和生产都已经十分成熟的今天,企业的技术进步乃至利润,都是从一点一滴的细节里抠出来的。


这些靠吃苦耐劳摔打出来的硬身板,都是中国科技企业走向世界的底气。而未来的较量,还需要一些智慧大脑和软实力。


中兴事件的教训仍然历历在目,虽然同样凭借一身硬骨头跻身全球四大通信设备商,但企业合规管控的一个小漏洞,就让对手钻了空子,一度被其切断水源而陷入被动。


早年中国科技和制造企业不闻天下事,埋头拉车的居多。如今要跟全世界做生意,一些企业也开始有了自建护城河的朴素意识。未来留给这些企业更艰巨的任务是:作为全球战场的一支重要力量,中国企业要到国际市场上去参与标准制定,争夺更大的话语权。


参考文献:

[1] 高工锂电《全球动力电池产能「新基建」——欧洲战场》,2020

[2] 高工锂电《GGII:中国四大锂电材料出货全球占比均超55%》,2020

[3] 钱玉娟《锂电池隔膜产业迎机遇》,2015

[4] 刘春娜《国外锂电池隔膜产业动态》,2013

[5] OFweek锂电网《LG化学与星源材质合作:出口分离膜专利技术》,2015


本文来自微信公众号:钛禾产业研究院,作者:熊文明,编辑:刘爱国

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