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特斯拉前CTO:打造屬于美國的電池供應鏈

蓋世汽車 譚璇 2021-10-05 08:00:00

2003年,埃隆·馬斯克與28歲的Jeffrey Brian (J.B.) Straubel相識,當時的Straubel正一心游說馬斯克投資他的電動飛機項目,可惜馬斯克對這個項目并不感興趣。本以為二人的會面會就這樣結束,沒想到,Straubel提到了鋰電池發展潛力巨大,馬斯克與Straubel一拍即合。2004年,在馬斯克加入特斯拉的一個月之后,Straubel成為第五位加入特斯拉的員工,并被任命為聯合創始人和首席技術官。

電動汽車、手機、筆記本電腦、平板電腦、相機……電池無處不在。Straubel認為電池內部關鍵金屬材料具有很高的可回收性,且可供回收利用的電池規模十分龐大,足以成為電池材料的來源之一。如果要為一輛特斯拉Model Y提供足夠的鋰,需要回收6,147塊的iPhone電池,但是只要166塊iPhone電池就能提供足量的鈷。Straubel認為,這是一個極具潛力的商機!2017年,Straubel創立了一家電池回收公司Redwood Materials。

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(圖片來源:Redwood Materials)

電池回收材料市場前景廣闊

當舊手機或筆記本電腦被送到百思買回收中心(Best Buy recycling center)后,就會被送去Redwood;松下在內華達州超級工廠為特斯拉生產電池產生的電池廢料也會被送去Redwood。

在收集電池和電池廢料之后,Redwood將會把它們分解、粉碎、焚燒,并在漿液中攪拌混合,以分離出有價值的鎳、鋰、鈷和銅。據Redwood公司介紹,超過95%的核心電池材料是可回收的,由此產生的粉末會繞回供應鏈。

美國能源部ReCell電池回收研究中心主任Jeffrey Spangenberger表示,在Redwood公司成立之前,大多數美國回收商店為了方便運輸,只是將電池碾成一堆“黑色”的粗糙顆粒,然后再運往海外進行提煉和處理。雖然這比完全不回收要好,但仍然會對環境造成嚴重污染,而且不能減少對外國供應商的依賴。

Redwood已經與亞馬遜公司、電動巴士制造商Proterra、Specialized Bicycle Components達成了電池廢料回收協議。更重要的是,該公司還與北美最大的電子產品整合商Electronics Recycling Services達成了獨家協議。經過幾年的經營,目前,Redwood已經迅速崛起,占據了美國鋰離子電池回收市場超50%的份額,成為美國最大的鋰離子電池回收商。Straubel相信,在未來的幾十年里,回收的電池材料幾乎能用于各種電池的生產。

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(圖片來源:Redwood Materials)

Straubel表示,回收已經可以盈利了,但是那些不把回收、提煉和生產結合起來的電池公司將無法在成本上競爭。Spangenberger表示,“我們想一次購買足量的電池和電池廢料,然后把它們送去美國的工廠。如果我們能在一個公司同時完成回收和二次利用兩道工序,那么我們就同時解決了兩個問題。”

根據彭博新能源財經的數據,在美國,一輛電動汽車要行駛約16,000英里才能彌補生產時排放的污染對環境產生的不利影響,這也意味著一名美國普通司機至少使用電動汽車達到一年半的時間。彭博新能源財經的分析師Frith表示,Redwood的計劃幾乎將這組數據削減了一半。如果在美國整合供應鏈,并使用50%的可回收材料,那么電池生產過程中的二氧化碳排放量至少會減少41%。

除了技術可實現、可盈利以及減少污染,電池回收材料的再利用將成為為全球汽車行業電動化進程的重要一環。目前,電動汽車銷量只占乘用車銷量的4%,但未來將大幅上漲。CNBC匯總的數據顯示,到2025年,電動汽車占乘用車銷量的份額將增長到10%;到2040年,份額將增長到58%。目前,至少有15個國家和31個城市已經宣布完全淘汰內燃機汽車的時間。其中,挪威最早將在2025年淘汰內燃機汽車。而這些“雄心壯志”都需要電池。

Straubel說:“看到這么多國家和汽車制造商宣布向電動汽車轉型,既令人鼓舞,又令人擔心。”Straubel當初之所以選擇離開特斯拉,成立Redwood,是因為他對全球電池供應鏈即將出現的瓶頸越來越感到擔憂。他表示,汽車制造商終于開始關注電池生產,但卻對電池組件生產不感興趣。

美國需要獨立的供應鏈能力

Straubel離開炙手可熱的特斯拉并不僅僅是為了建立電池回收公司。日前,Straubel在接受彭博社采訪時表示,他希望能將電池組件行業從亞洲轉移至美國,打造一條從原材料生產到回收利用的循環供應鏈。

彭博新能源財經的數據顯示,中國占全球電池組件和材料產量的80%以上。雖然美國和歐洲計劃建設的新電池工廠將有助于挑戰亞洲地區的主導地位,但是,如果他們不對電池組件進行新的投資,美國和歐洲仍需依賴亞洲地區的供應。

每個電池都有兩個電極:陽極和陰極,數萬億個帶電鋰原子在這兩個電極之間穿梭。陰極材料在很大程度上決定了電池的成本、性能以及碳足跡。Straubel開始著手建造全球最大的電池材料工廠之一。Redwood想要建造一個占地百萬平方英尺的新陰極材料工廠,正在美國內華達州東部為新工廠選址。Straubel表示,新工廠將耗資10億多美元,但是一旦新工廠建成,Redwood將成為美國重要的陰極材料生產商。

Redwood首席技術官Kevin Kassekert曾在特斯拉負責在美國內華達州斯帕克斯(Sparks)建造電池超級工廠,當時,他主要負責選址、建廠和招聘人員。現在,他正負責Redwood新工廠的建廠工作,他打算幫助Redwood成為業內數一數二的電池材料商。Kassekert表示:“2013年,美國還沒有一家大型電池制造公司。8年過去了,美國的電池組件制造商也不多。我們正專注于填補這一空白。”

對于美國來說,電池材料是一個新行業,所以Straubel和Kassekert一直在世界各地招募志同道合、經驗老道的高級人才,他們甚至在挪威和日本開設了小型辦事處。最近,他們邀請了一些經驗豐富的人才加入Redwood:英國化工公司Johnson Matthey Plc前首席技術官Alan Nelson,他在該公司建立了陰極業務;Koichi Ichinose在陶氏化學公司(Dow Chemical Co.)和最大的鋰礦生產商Albemarle工作了30多年;David Okawa曾是SunPower Corp.的研發高級主管,他在該公司從事了11年的太陽能電池技術研發工作。

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(圖片來源:Redwood Materials)

Straubel說,到2025年年底,Redwood新工廠的陰極材料年產能將達到100GWh,足夠約130萬輛長途汽車使用,這使Redwood幾乎能與亞洲最大的陰極材料生產商匹敵。Straubel還表示,到2030年,該工廠的年產能將增加至500GWh。按照目前的價格計算,這相當于每年生產價值250億美元的陰極材料。Redwood還計劃在2023年前,在歐洲建造一座類似的陰極材料工廠。

Straubel表示,“這些數字也許聽起來很瘋狂,有些人甚至會覺得我有點‘激進’。但是,如果我們能看看如今的市場需求,我甚至認為我的想法‘不夠激進’,這個市場比我們想象的更有潛力。”Straubel補充道,“總得有人把美國的電池組件業務做起來。更重要的是,如果要把美國的電池組件業務做起來,至少需要四家公司同時做這件事。”

彭博新能源財經的分析師James Frith表示,Redwood進軍陰極材料生產領域是電動汽車行業的重大發展。陰極材料不僅是縮減成本的最大驅動力,也是電池生產中污染最嚴重的部分。隨著技術進步,在美國整合供應鏈將極大地減少電池生產的排放。

Frith表示,“Redwood新建的工廠將是世界上最大的陰極材料工廠之一。如果你擺脫了漫長的供應鏈,就不需要做那么多的原始提煉,從而極大地減少二氧化碳的排放。”

Redwood未來的發展

Redwood正在經營三種業務:電池回收、生產用于陽極的電解銅箔和生產陰極材料。Redwood的回收業務主要在內華達州卡森城(Carson City)的總部進行, 目前,Redwood在美國內華達州已經擁有三家電池回收工廠。最近,Redwood在內華達州的斯托里縣(Story County)一塊100英畝的土地上破土動工,生產電解銅箔。電解銅箔是一種供不應求的部件。Straubel說,陰極材料工廠將是Redwood迄今為止做出的最大努力。

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Redwood Materials(圖片來源:領英)

自2020年以來,Redwood已在兩輪融資中籌集了約7.9億美元。其中,在今年7月的第二輪融資中,Redwood獲得了7億美元。9月,Redwood又獲得了福特汽車的5,000萬美元的投資。Redwood的投資者包括高盛資產管理公司(Goldman Sachs Asset Management)、亞馬遜的氣候承諾基金(Climate Pledge Fund)、比爾?蓋茨的突破能源投資公司(Breakthrough Energy Ventures)和福特汽車公司等。

Straubel是每一輪融資的主要投資者,但拒絕透露自己持股的規模。“Redwood就是我想投資的公司,這對我來說是很有趣的經歷,也能獲得豐厚的回報。”

他還表示,公司下一步行動需要的資金將遠遠超過目前籌集到的資金。目前,Redwood正在研究各種方案,但是Straubel還沒有做好首次公開募股(IPO)的準備。“發行股票也不是不可能的,但我們更希望公司能以其他方式再發展一段時間。”

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