中國儲能網(wǎng)訊：我們的目標(biāo)是生產(chǎn)出世界上最環(huán)保的電池，這里面有無限的市場機(jī)會。
——彼得·卡爾森，Northvolt創(chuàng)始人、CEO
經(jīng)濟(jì)學(xué)家何帆有一篇公眾號文章：《我們是不是低估了新能源》。從數(shù)據(jù)上看，情況似乎不錯，無論光伏面板、動力電池還是儲能電池，國內(nèi)廠商都有投資和布局，形成了產(chǎn)業(yè)鏈，技術(shù)上也不落后。特別是代表性的動力電池生產(chǎn)，中國企業(yè)占據(jù)了比較大的優(yōu)勢，競爭格局似乎已經(jīng)確定。
在這樣的背景下，成立不到十年的瑞典電池生產(chǎn)商Northvolt快速追趕，成為市場上又一家重要生產(chǎn)企業(yè)。作為歐洲企業(yè)，加入電池生產(chǎn)競爭的困難非常大，Northvolt如何找出創(chuàng)業(yè)機(jī)會，從競爭對手的重重包圍中取得突破？
PPT公司融資80億美元
哈佛商學(xué)院有一個名為Cold Call的播客節(jié)目，專門介紹教授們開發(fā)的企業(yè)案例。近期，播客介紹了由George Serafeim教授撰寫的一篇創(chuàng)業(yè)企業(yè)案例，瑞典電池生產(chǎn)商Northvolt。他稱這家企業(yè)為具有社會使命感的企業(yè)，是一個非常獨特的創(chuàng)業(yè)案例。
電池生產(chǎn)屬于資本密集型產(chǎn)業(yè)，需要建設(shè)超級工廠，就像特斯拉所做的一樣。除了特斯拉，電池生產(chǎn)商主要集中在亞洲地區(qū)，這是一個競爭非常激烈的行業(yè)。表面上看，似乎并不適合創(chuàng)業(yè)企業(yè)加入。Northvolt打破了人們的這項認(rèn)識。
Northvolt成立于2016年，創(chuàng)始人是彼得·卡爾森（Peter Carlsson）和保羅·薩魯提（Paolo Cerruti）。他們兩人之前都是特斯拉供應(yīng)鏈部門的高管，對特斯拉的電池生產(chǎn)非常熟悉。
他們在特斯拉任職期間，正是公司產(chǎn)能爬坡的關(guān)鍵時期。當(dāng)時，特斯拉決定采用垂直整合生產(chǎn)方式，建成了位于加州的弗里蒙特和內(nèi)華達(dá)兩家超級電池廠。不過在那個時候，特斯拉還面臨著許多生產(chǎn)問題。人們也想不到，電動汽車技術(shù)將在幾年內(nèi)徹底顛覆整個汽車行業(yè)。
從2016年Northvolt成立到2023年不過七年時間，公司獲得融資總額90億美元。Northvolt已經(jīng)在瑞典北部成功建設(shè)第一家超級工廠，后面的計劃包括在德國建設(shè)三家超級工廠，在加拿大投資建設(shè)北美工廠。
令人吃驚的是，公司在沒有生產(chǎn)出一塊電池之前已經(jīng)融資80億美元，并且獲得550億美元銷售收入承諾。Northvolt并非政府企業(yè)，而是一家紙上談兵的私人企業(yè)。投資人當(dāng)然知道，電池行業(yè)主要由亞洲企業(yè)主導(dǎo)，創(chuàng)業(yè)企業(yè)將面臨激烈的競爭風(fēng)險。
在Northvolt剛剛開始投資的時候，亞洲企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟(jì)。未來超級工廠建成后，能不能和亞洲企業(yè)競爭，沒有人知道答案。在這種情況下，為什么會有投資人愿意將賭注押在Northvolt身上？創(chuàng)始人如何向投資者證明企業(yè)的市場價值？
Northvolt成立時，彼得·卡爾森說自己希望融資40億歐元，“我很確信我們對行業(yè)投資者和機(jī)構(gòu)投資具備吸引力”。當(dāng)周圍的人聽說他準(zhǔn)備離開硅谷到歐洲建設(shè)電池工廠時，不贊成是一個普遍的態(tài)度。因為歐洲和美國不同，風(fēng)險投資并不發(fā)達(dá)，更何況亞洲企業(yè)已經(jīng)形成了規(guī)模效應(yīng)，無法追趕。
太陽能面板行業(yè)就是一個失敗的案例，在中國價格的競爭下，歐洲的企業(yè)幾乎全軍覆沒?？柹男判膩碜蕴厮估慕?jīng)歷。他認(rèn)為，行業(yè)內(nèi)普遍對電動汽車缺乏足夠的認(rèn)識，也沒有意識到電池在汽車供應(yīng)鏈上的意義。
卡爾森是國際著名的供應(yīng)鏈管理專家，1995年擔(dān)任愛立信采購經(jīng)理，2001年成為愛立信首席采購官，之后加入恩智浦半導(dǎo)體公司負(fù)責(zé)供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)。在擔(dān)任恩智浦半導(dǎo)體首席采購官期間，他將采購部門由戰(zhàn)術(shù)型分散機(jī)構(gòu)發(fā)展為戰(zhàn)略型全球采購機(jī)構(gòu)。
2011年，蘋果邀請 他負(fù)責(zé)iPad的供應(yīng)鏈管理，他拒絕了蘋果的邀請，加入了創(chuàng)業(yè)公司特斯拉?？柹谔厮估ぷ髁怂哪?，2011年到2015年。當(dāng)時，為特斯拉組織供應(yīng)鏈?zhǔn)且豁椫卮蟮目简灐?013年特斯拉一共才賣出2萬多輛新車，這種規(guī)模對于大多數(shù)核心供應(yīng)商來說幾乎沒有意義，他們不愿意也沒有辦法為特斯拉提供零部件。
彼得?卡爾森領(lǐng)導(dǎo)的采購部門不得不多方尋找，最后在臺灣才找到包括電機(jī)在內(nèi)的關(guān)鍵零部件供應(yīng)商。卡爾森找來的這些供應(yīng)商甚至此前從未跟汽車行業(yè)合作過。比如富田電機(jī)，它并不生產(chǎn)電動車使用的電機(jī)產(chǎn)品。在接到特斯拉的訂單后，富田電機(jī)根據(jù)汽車驅(qū)動需要對傳統(tǒng)電機(jī)進(jìn)行改造，將重量從300-500公斤減少到60公斤。特斯拉就是通過這種方式，重組了自己的供應(yīng)鏈。
在特斯拉的工作經(jīng)歷，讓卡爾森有機(jī)會見證汽車行業(yè)百年未有的根本變革，也讓他深入理解了電動車生產(chǎn)的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是動力電池行業(yè)在電動汽車價值鏈上的潛力。在此期間，他和馬斯克有過密切的合作，包括參與弗里蒙特工廠和內(nèi)華達(dá)工廠的創(chuàng)建。
卡爾森在回憶特斯拉工作經(jīng)歷時提到，馬斯克對他的主要影響包括采用垂直整合的生產(chǎn)方式，將供應(yīng)鏈盡可能保留在公司內(nèi)部，以及通過自動化生產(chǎn)降低成本，提高靈活性。傳統(tǒng)汽車大量使用一級供應(yīng)商提供零部件，依靠供應(yīng)商提供多種設(shè)計能力。特斯拉采用從零開始重建供應(yīng)鏈的方法，走出了與傳統(tǒng)汽車廠商不同的生產(chǎn)路線。
特斯拉的經(jīng)驗，加上之前工作中獲得的戰(zhàn)略性全球供應(yīng)鏈的認(rèn)識，為卡爾森創(chuàng)建Northvolt做好了實務(wù)和理念上的準(zhǔn)備。
動力電池生產(chǎn)，歐洲沒有可行方案
2016年，Northvolt獲得了一筆來自個人的天使投資，金額1200萬歐元。這筆錢支持Northvolt在斯德哥爾摩建立了總部，組建起一支由30名專家組成的電池研發(fā)團(tuán)隊。
2017年，Northvolt獲得了兩輪接近3000萬歐元的風(fēng)險投資。同年10月，Northvolt確認(rèn)其超級工廠Northvolt Ett將設(shè)在瑞典Skellefte?，而示范工廠和研究設(shè)施Northvolt實驗室將在瑞典的韋斯特羅斯建立。
此時第一代動力電池還未研發(fā)成功，直到2018年2月Northvolt的電池系統(tǒng)團(tuán)隊才完成了其第一個電池模塊原型的開發(fā)。也就是說Northvolt在電池還未開發(fā)成功之時就已經(jīng)確定了超級工廠的建設(shè)。Northvolt敢于制定加速生產(chǎn)的計劃，一方面是因為競爭壓力，另一方面也是參考了特斯拉從零開始的生產(chǎn)經(jīng)驗，利用了后發(fā)優(yōu)勢。
2018年，西門子、斯堪尼亞汽車、ABB等工業(yè)巨頭開始投資Northvolt，瑞典國家能源署也給予了1500萬歐元的政府補(bǔ)助。2019年，大眾汽車成為Northvolt的最大投資者，投資9億歐元，2021年再次投入6.2億美元（約5.8億歐元）。
另一類積極參與投資的是政府背景的投資方，如果我們看投資人名單，會發(fā)現(xiàn)其中有許多是代表政府的，比如瑞典投資公司VINNOVA（瑞典創(chuàng)新局）和瑞典國家能源署，光是歐洲投資銀行一家就投資了4億歐元。
為什么這么多政府機(jī)構(gòu)愿意出資支持一家創(chuàng)業(yè)公司？首先是因為歐洲對電池產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識發(fā)生了改變。在世界汽車市場急劇轉(zhuǎn)向電動車的背景下，整個歐洲的汽車產(chǎn)業(yè)都遇到了極大的困難。
如果說在自動駕駛方面歐洲還有一些積累的話，那么在電池領(lǐng)域中歐洲幾乎是空白。據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù)，2018年歐洲在全球電池市場上的份額只有1%。[ii]主要的產(chǎn)能控制在美國和亞洲企業(yè)手中，在這種情況下，就算汽車產(chǎn)業(yè)能夠成功轉(zhuǎn)型，在電池生產(chǎn)方面仍然會特別依賴外部資源，這是非常不利于歐洲汽車產(chǎn)業(yè)的局面。
問題在于，歐洲企業(yè)面對亞洲生產(chǎn)商，特別是中國生產(chǎn)商的崛起，無法建立自身的競爭優(yōu)勢。特別是在成本方面，他們找不到解決方案。如果投資等于虧損，自然也就談不上建設(shè)新的電池工廠。這也說明，在歐洲已經(jīng)出現(xiàn)了一個重大的創(chuàng)業(yè)機(jī)會，一個政府、設(shè)備制造商、生產(chǎn)商都非常頭疼的需求。
在解釋Northvolt融資成功時，往往會提到創(chuàng)始人的履歷能夠得到投資人信任。但是，光是個人聲望是不可能獲得如此多的資金的。在創(chuàng)業(yè)設(shè)計階段，Northvolt初期的融資順利與它在創(chuàng)業(yè)設(shè)計階段所做的方案有關(guān)。
這項方案能夠讓歐盟和地方政府愿意提供支持，還能夠吸引電池用戶，也就是汽車廠商的興趣。在Northvolt融資過程中，汽車廠商甚至成為投資人和融資服務(wù)商。
此外，新的方案還必須讓價值鏈上的其他主體能夠加入進(jìn)來，比如電池生產(chǎn)設(shè)備企業(yè)，西門子、ABB作為投資商也是價值鏈上的重要成員。也就是說，Northvolt的方案能夠?qū)r值鏈上的所有伙伴爭取到自己一邊。
道路交通的碳排放在整體碳排放中占比為11%，是減少溫室氣體的主要技術(shù)領(lǐng)域。一般認(rèn)為，電動車和燃油車相比可以減少碳排放，比如電動車10年使用期間的碳排放可以比燃油車減少30%~60%。
可是，在對比電動車與燃油車碳排放時，往往不會比較汽車電池本身碳排放的水平差異，也很少討論降低電池生產(chǎn)碳排放的技術(shù)。這是因為，電池生產(chǎn)集中度高，技術(shù)路徑相似。生產(chǎn)商和顧客主要關(guān)注電池的能量密度，而不是環(huán)境影響。
在電動車產(chǎn)業(yè)初期，這是合理的。然而當(dāng)電動車年銷量超過1000萬輛之后，企業(yè)必然開始追求差異化，包括動力電池差異化。差異化需求將為新的競爭者進(jìn)入市場創(chuàng)造條件。
歐洲可以生產(chǎn)最環(huán)保的電池
Northvolt利用當(dāng)前電池廠商同質(zhì)化競爭的缺陷，提出采用新的生產(chǎn)方式以減少環(huán)境影響的價值主張，將品牌定位于最環(huán)保的電池。它的邏輯是，生產(chǎn)過程不同，電池的碳排放水平是不一樣的。Northvolt主打環(huán)境價值主張，這和歐盟的氣候政策目標(biāo)完全一致。問題在于，如何實現(xiàn)綠色生產(chǎn)？
歐盟在應(yīng)對氣候變化方面的技術(shù)和承諾居于世界領(lǐng)先地位。比如與其他地區(qū)相比，歐洲電網(wǎng)提供更高比例的清潔電源。歐盟比較看重平均碳密度指標(biāo)，它是指電網(wǎng)生產(chǎn)單位電能所排放的二氧化碳。在過去幾十年里，歐洲電網(wǎng)碳密度指標(biāo)出現(xiàn)了顯著的下降。這也意味著，如果在歐洲生產(chǎn)動力電池，使用相同的技術(shù)可以減少碳排放。因此，歐洲生產(chǎn)的電池更加綠色環(huán)保。
這項邏輯為歐洲大力興辦動力電池廠提供了環(huán)境依據(jù)。電池生產(chǎn)往往與環(huán)境污染聯(lián)系在一起，Northvolt的方案將電池與減少碳排放的政策目標(biāo)聯(lián)系起來。當(dāng)電動車數(shù)量不多時，這項差別可能并不顯著，而當(dāng)整個汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向電動車市場時，電池的碳排放就會成為一項重要的指標(biāo)，影響歐洲氣候變化承諾的相關(guān)政策。
更重要的是，Northvolt的方案可以充分運用歐盟現(xiàn)有的清潔能源優(yōu)勢。由于歐洲未來還將進(jìn)一步增加清潔能源的比例，在歐洲生產(chǎn)電池是一項可持續(xù)的減少碳排放的投資。Northvolt早期投資人中包括西門子、ABB等工業(yè)巨頭，它們同時也將是Northvolt工廠的設(shè)備供應(yīng)商，提供電力和工程解決方案。
Northvolt將第一家工廠設(shè)在瑞典北部，這一選擇的邏輯正是綠色能源。瑞典北部地區(qū)水利資源豐富，水電屬于綠色能源，并且價格比較低。Northvolt使用低碳能源生產(chǎn)電池，能夠降低電動車供應(yīng)鏈的碳排放，也降低了行車過程中的碳排放，因為在歐洲電網(wǎng)充電時所消耗的碳排放也會更少。
在歐洲碳排放市場，企業(yè)需要購買碳排放指標(biāo)，從而產(chǎn)生了減少碳排放的激勵。歐盟規(guī)定，2024年7月開始，所有電動汽車必須標(biāo)注電池碳排放，2030年，電池中回收材料的比例必須達(dá)到一定要求。Northvolt在創(chuàng)業(yè)初期就投資研究電池回收，承諾在2030年做到50%的原材料來自回收，最終目標(biāo)是將95%的電池材料循環(huán)利用。在巨型工廠開工的同時，Northvolt也在瑞典開始建造歐洲最大的電池回收工廠。
Northvolt所提出的電池生產(chǎn)方案，不僅能夠充分利用現(xiàn)有工業(yè)優(yōu)勢，有助于政府實現(xiàn)減少碳排放的目標(biāo)，還為歐洲政府補(bǔ)貼大型電池工廠提供了有利論證。同時，這個方案也緩解了歐洲政府對于供應(yīng)鏈安全的擔(dān)心。
歐盟一直擔(dān)心陷入對美國和亞洲生產(chǎn)商的依賴。Northvolt是一家正宗的歐洲企業(yè)，它從特斯拉那里學(xué)到的垂直整合生產(chǎn)方式，可以減少供應(yīng)鏈對海外協(xié)作的依賴?；厥毡壤兄Z不只是減少碳排放的技術(shù)保證，也可以避免由于地緣政治緊張造成的原材料不穩(wěn)定焦慮，提升供應(yīng)鏈安全。
清潔電池與汽車廠商的差異化戰(zhàn)略
電池占整車成本的比例大約在35%~45%，電池設(shè)計影響整車的成本和功能，特斯拉選擇自己生產(chǎn)電池是有原因的。作為采購總監(jiān)，卡爾森對此當(dāng)然深有體會。2018年，在Northvolt實驗室開工發(fā)布會上，卡爾森說，“當(dāng)舊技術(shù)在未來幾年內(nèi)被逐步淘汰并被電氣化取代時，電池將成為差異化因素。隨著技術(shù)差異化和來自復(fù)雜客戶（特別是運輸行業(yè)）研發(fā)工作的大量增長，Northvolt實驗室的戰(zhàn)略是為他們提供開發(fā)、測試、工業(yè)化、提高產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)施?！盵iii]
彼得·卡爾森等人在創(chuàng)業(yè)初期的研究發(fā)現(xiàn)，歐洲汽車產(chǎn)業(yè)對電動車市場的關(guān)鍵要素缺乏深入的理解。比如，廠商普遍認(rèn)為電池只是電動車價值鏈上的普通一環(huán)。在電動車生產(chǎn)環(huán)節(jié)時，仍然傾向于通過外購解決電池需求。這種態(tài)度當(dāng)然會影響電池廠商和電動車生產(chǎn)商的選擇，導(dǎo)致市場上難以找到基于電池技術(shù)差異化的汽車品牌。
由于歐洲汽車廠商在電動車開發(fā)方面落后于美國，提出基于歐洲特色的差異化價值主張已經(jīng)是非常急迫的任務(wù)。在這個意義上可以說，歐洲生產(chǎn)商對綠色電池的概念不夠敏感。廠商未能意識到動力電池產(chǎn)品的戰(zhàn)略屬性，有潛力成為未來歐洲汽車廠商的有力競爭武器。
清潔電池當(dāng)然不是汽車廠商唯一的差異化機(jī)會，但這項主張和歐洲品牌和歐洲社會公意有非常好的結(jié)合。Northvolt意圖向汽車廠商推銷這一概念，廠商則用行動表明了他們的態(tài)度。
2019年，大眾汽車出資9億歐元與Northvolt合作建廠，寶馬簽署了價值20億歐元的訂單（2024年交貨）?？柹J(rèn)為廠商的積極反應(yīng)并不奇怪，作為歐洲電池廠，Northvolt可以向汽車生產(chǎn)商提供多種便利。
他說，電池并不是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，汽車廠商需要電池生產(chǎn)商參與汽車設(shè)計。如果電池體積能夠減少，就會影響整車的設(shè)計。事實上，Northvolt在瑞典建設(shè)的瑞典Skellefte?巨型工廠就具備這樣的條件，能夠和汽車廠商合作進(jìn)行定制化生產(chǎn)。2022年，Northvolt宣布與沃爾沃合作投資30億歐元，在歌德堡成立電池生產(chǎn)廠和研究中心。[iv]
如果說，爭取到政府支持顯示Northvolt對政府需求和政策目標(biāo)的深刻洞察，將汽車廠商成功納入電池生產(chǎn)價值鏈則反映出創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊對未來汽車產(chǎn)業(yè)競爭要素的理解。
Northvolt通過一系列的設(shè)計向市場表明，我們和其他電池廠商是不一樣的，我們更加環(huán)保，更有能力支持本地企業(yè)和本地消費者。當(dāng)歐洲政府和工業(yè)界陷入集體焦慮的時刻，Northvolt帶來了整體解決方案，汽車生產(chǎn)商、設(shè)備生產(chǎn)商、消費者和政府都從Northvolt的方案中看到自身的價值創(chuàng)造機(jī)會。
電池綠色供應(yīng)鏈整體設(shè)計
Northvolt試圖在市場上傳播一種新的主張，如果只是汽車實現(xiàn)了電動化，生產(chǎn)電池的過程依然排放大量的二氧化碳，那么電動車轉(zhuǎn)型對于碳排放的貢獻(xiàn)就會小得多。
之前燃油車品牌曾經(jīng)批評電動車并不環(huán)保，也是同樣的理由。電動車只是在使用期間不需要燃油，排放比較少，可是生產(chǎn)過程中的碳排放比煤油車高得多。電池生產(chǎn)消耗大量能源，1千瓦小時電池大約需要80~100千瓦小時的電能。
Peter Carlsson說，電池生產(chǎn)是能源密集型產(chǎn)業(yè)，電池工廠應(yīng)當(dāng)設(shè)置在生產(chǎn)清潔能源的地區(qū)。[i]比如在瑞典，Northvolt選擇北極圈內(nèi)的Skellefte?，利用當(dāng)?shù)厮娰Y源。
在德國，Northvolt選址北部石勒蘇益格-荷爾斯泰因州Heidi市，這里有德國最清潔的能源，主要來自風(fēng)力發(fā)電，并且可以得到丹麥和挪威清潔電網(wǎng)的支持。Northvolt沒有在補(bǔ)貼力度比較大的美國建廠，而是選擇加拿大蒙特利爾地區(qū)，也是為了利用當(dāng)?shù)厍鍧嵉乃娰Y源。
這項主張為Northvolt帶來一定的競爭優(yōu)勢，只是看上去似乎壁壘不高。競爭對手也可以采用清潔能源，或者直接在歐洲生產(chǎn)電池。比如寧德時代在四川宜賓投資的一家工廠，主要使用水電，同樣是清潔電源。Norhtvolt還需要進(jìn)一步提高競爭壁壘，讓市場相信它的方案和競爭對手是不一樣的。
作為市場上的后來者，并且抱定減碳生產(chǎn)的宗旨。Northvolt在創(chuàng)業(yè)方案中就已經(jīng)開始考慮如何在整條供應(yīng)鏈上減少碳排放，特別是原材料和電池回收這兩個環(huán)節(jié)。
近期四川鋰礦勘探權(quán)拍賣引發(fā)了市場熱議，價格競爭激烈，成交價格超過起拍價1000倍以上，這一戲劇性的結(jié)果反映動力電池生產(chǎn)商對原材料供應(yīng)的擔(dān)心。參與礦產(chǎn)資源爭奪的不光是原材料生產(chǎn)商，甚至包括終端用戶如通用汽車、梅塞德斯奔馳、大眾等。讓人想起100年前亨利·福特的胭脂河工廠，一邊是鐵礦石進(jìn)廠，一邊是成品汽車出廠。
Northvolt當(dāng)然也要保障原材料供給的安全，但它還有其他同樣重要的考慮。為了降低碳排放，生產(chǎn)電池所使用原材料也必須是用清潔能源生產(chǎn)出來的。比如將金屬冶煉環(huán)節(jié)放在歐洲，利用清潔電能減少碳排放。Northvolt工廠所需要的石墨和鎳來自瑞典，相對而言，這些原材料的碳排放低得多。
Northvolt生產(chǎn)電池所用的鋰來自澳大利亞和加拿大鋰輝石礦。澳大利亞的鋰輝礦現(xiàn)在主要以原礦的形式銷往中國，Northvolt選擇在當(dāng)?shù)匾睙捯员苊鈹?shù)千英里長途運輸而帶來的碳排放。冶煉加工商是中國的天奇鋰業(yè)，加工后的成品是氫氧化鋰，Skellefte?工廠一年大約需要2萬噸。生產(chǎn)電池所需要鈷主要來自剛果，但剛果的生產(chǎn)環(huán)境不夠透明，Northvolt表示不會使用來自剛果的鈷，而是從芬蘭采購鈷原料。
為了控制成本，Northvolt工廠采用工業(yè)4.0云優(yōu)先模式設(shè)計。通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)產(chǎn)品可追溯，生產(chǎn)線運作實時監(jiān)測，運用計算機(jī)視覺增強(qiáng)缺陷檢查，機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能模塊預(yù)測產(chǎn)品質(zhì)量和電池表現(xiàn)。
以計算機(jī)視覺增強(qiáng)技術(shù)為例，生產(chǎn)過程中需要做到毫米級和毫升級控制，電池表面微小的缺陷往往超出人眼的觀察范圍。這項技術(shù)的使用可以減少產(chǎn)品缺陷，節(jié)省材料消耗。
軟件還可以提供設(shè)備校準(zhǔn)功能，實時監(jiān)測設(shè)備運行是否達(dá)到優(yōu)化指標(biāo)。比如管理停機(jī)時間排期，對停機(jī)造成的產(chǎn)量損失進(jìn)行平衡和補(bǔ)償，不會造成瓶頸，影響生產(chǎn)線的產(chǎn)出。軟件可以方便地在生產(chǎn)線上改變生產(chǎn)流程，實現(xiàn)定制生產(chǎn)的需要。跟蹤生產(chǎn)數(shù)據(jù)有助于理解材料消耗，調(diào)整輸入和輸出的管理，提高效率。[ii]
這些工作需要軟件團(tuán)隊與電池設(shè)計、流程控制和質(zhì)量控制團(tuán)隊合作開發(fā)，涉及大量傳感器數(shù)據(jù)采集分析和決策。作為垂直整合生產(chǎn)原則的體現(xiàn)，Northvolt在內(nèi)部創(chuàng)建藍(lán)圖團(tuán)隊，負(fù)責(zé)設(shè)計建設(shè)產(chǎn)能的流程軟件，可以用于在其他工廠進(jìn)行復(fù)制。軟件設(shè)計和云管理是2018年建成的Northvolt實驗室的早期工作重心，實驗室投資1億美元，通過研發(fā)和工業(yè)化設(shè)施運營獲取數(shù)據(jù)和使用案例。
Northvolt始終面臨著一個疑問，它的技術(shù)能力究竟如何？寧德時代、比亞迪和特斯拉屬于典型的技術(shù)型創(chuàng)業(yè)公司，Northvolt則不是，它更像是擅長運營的外包商。從創(chuàng)業(yè)者的角度來看，Peter Carlsson在創(chuàng)辦Northvolt之前在特斯拉和恩智浦半導(dǎo)體工作，是負(fù)責(zé)采購和外包業(yè)務(wù)。他不是研發(fā)領(lǐng)域的專家，而是整合資源的專家。
對于缺乏核心技術(shù)的疑問，Northvolt的解決方法是收購和技術(shù)合作。2021年，Northvolt收購美國創(chuàng)業(yè)企業(yè)Cuberg。這家企業(yè)創(chuàng)建于2015年，技術(shù)背景是斯坦福大學(xué)。Cuberg早期的技術(shù)應(yīng)用主要是航天產(chǎn)業(yè)，波音公司是它的投資人之一。它擁有提高電池能量密度的技術(shù)，可以減少電池數(shù)量或提高續(xù)航里程。
Northvolt聲稱，Cuberg的技術(shù)可以將鋰電池的續(xù)航里程提高70%。這項收購不僅提升了Northvolt的技術(shù)能力，還表明它是一家全球性的并且特別重視硅谷創(chuàng)新能力的企業(yè)。Cuberg將成為Northvolt在美國的研發(fā)中心，利用美國大學(xué)的領(lǐng)先技術(shù)能力。[iii] Northvolt介紹說，Cuberg的技術(shù)將快速實現(xiàn)規(guī)?；?，它可以在現(xiàn)有的鋰離子制造系統(tǒng)中進(jìn)行生產(chǎn)，很容易整合到Skellefte?工廠。
在合作方面，Northvolt和歐洲主要汽車廠商建立起聯(lián)盟關(guān)系，如大眾和沃爾沃。在大眾集團(tuán)的規(guī)劃中，高性能車種將更多采用Northvolt的電池技術(shù)。Northvolt和瑞典重型卡車生產(chǎn)商Scania的合作則專門開發(fā)針對商用汽車的牽引電池（traction batteries），2023年投產(chǎn)。
回收技術(shù)的驗證
除了生產(chǎn)過程和原材料階段的碳排放控制，Norhtvolt還試圖通過電池生命周期管理來系統(tǒng)降低碳排放，其中最重要的一環(huán)是電池回收。2017年9月，Northvolt和瑞典哥德堡的查爾姆斯理工大學(xué)合作發(fā)起了一項回收計劃。
這是Northvolt和其他電池廠商不同的地方，其他廠商通常以電池生產(chǎn)和功能作為核心技術(shù)，而Northvolt特別關(guān)注鋰離子電池回收產(chǎn)業(yè)化。它的目標(biāo)是到2030年，生產(chǎn)電池所用原材料的50%來自回收。
2019年，《科學(xué)》雜志報道說，只有5%的鋰電池得到回收。當(dāng)然，這一時期鋰電池需要退役的數(shù)量不大，比例不說明問題。而當(dāng)動力電池大規(guī)模退役時，比例才變得重要。
Northvolt認(rèn)為，回收可以消除供應(yīng)鏈中原有大部分碳排放。清華大學(xué)歐陽明高在討論動力電池生產(chǎn)減碳時提出，“通過物理回收可以使其碳排放降低一半以上，結(jié)合綠電則可以使整個過程實現(xiàn)近零碳排放”。[iv]
Northvolt的設(shè)想是由汽車生產(chǎn)商回收電池包，進(jìn)行初步拆解，電池電芯交給Northvolt。為了提高回收時的處理效率，每只電池電芯出廠時都帶有二維碼，標(biāo)記生產(chǎn)方式、材料和其他有用信息。
Northvolt的回收廠建在Skellefte?，每年處理能力為12.5萬噸，是全球最大的電池回收廠，這家廠也可以回收非Northvolt生產(chǎn)的電池。據(jù)調(diào)研公司S&P Global's IHS Markit數(shù)據(jù)，2025年全球進(jìn)入回收期的電池將高達(dá)120萬噸。
電池回收的基本方法分為三種。一種是直接回收，破壞電池電芯后挑選部分金屬回收，主要回收銅和鋁。第二種是焦化回收，將電池在3000攝氏度的熔爐中進(jìn)行熔煉，這種方法可以回收鈷鎳銅，通常不能回收鋰和鋁，不能回收鋰是焦化法的主要缺陷。第三種是濕法冶金，除了上面這些金屬，還可以回收鋰。
電動汽車電池的回收利用是一項復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)。Northvolt必須找到安全的方法，將含有有毒易燃化學(xué)物質(zhì)的電池組運回工廠拆卸和釋放電能。這是一個需要跨越許多安全和監(jiān)管障礙的過程。
Northvolt首席環(huán)境官 Emma Nehrenheim 介紹說，目前拆解電池組的工作是手工完成的。公司正在設(shè)計一種自動拆解系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅會加快拆解的過程，而且會提供更大的安全性。自動化拆解需要克服的最大障礙是電池種類太多，回收工廠必須為不同的汽車電池制定不同的計劃。
回收電池處理的第一步是放電，這些電能可以再利用。之后是安全拆卸電池，分離金屬與塑料。剩余物料會在密封的真空環(huán)境中粉碎，確保周圍沒有二氧化碳和氧氣等活性氣體，導(dǎo)致電池中的材料受到污染。液體電解質(zhì)則蒸發(fā)和濃縮，用于其他的地方。
之后，粉碎的物料將根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行分類，磁性和非磁性金屬也會進(jìn)行分離。這些都會被送到附近的回收中心，其中，銅和鋁將由Northvolt的合作伙伴來進(jìn)行加工。
物料根據(jù)密度、大小、磁化率分類并送走，剩下的黑色粉末稱為黑土材料。這種粉末由鎳、錳、鈷、氫氧化鋰和石墨組成，是鋰離子電池中最重要的部分。在濕法冶金過程中，將黑土材料倒入酸液，使得金屬材料分離出來，可以回收制造電動汽車電池所需的所有原料。
原材料循環(huán)使用的主要技術(shù)難點是提純，Northvolt聲稱已經(jīng)開發(fā)出自有的濕法冶金技術(shù)，可以提取高純度金屬。2021年，Northvolt實驗室首次利用完全回收的金屬材料生產(chǎn)出各項指標(biāo)達(dá)標(biāo)的電池正級材料。正電極材料循環(huán)使用可將電池生產(chǎn)中的碳排放降低80%。
Northvolt在挪威與合作伙伴Hydro設(shè)立了一家回收公司，處理能力為12000噸，足夠回收挪威全年退役的電池。Hydro是一家能源與鋁生產(chǎn)公司，Northvolt與Hydro的合作流程到黑土材料為止，在此階段，完成對鋁的回收，回收的塑料和銅賣給其他公司。Hydro公司電池部門總裁Einar Wahlstr?m說，回收鋁消耗的電能只有電解鋁的5%?，F(xiàn)在問題是市場過于零散，以及技術(shù)不標(biāo)準(zhǔn)。
Northvolt還將回收設(shè)計嵌入電池生產(chǎn)流程，在Northvolt Skellefte?工廠，生產(chǎn)活性正極材料后的回收主要有三類：氨氣、硫酸鈉和金屬鎳、錳、鈷、鋰。
首先用水蒸汽將氨氣從溶液中分離，每小時可以生產(chǎn)3立方米氨氣，氨氣可以在生產(chǎn)過程中循環(huán)使用。Northvolt使用專門生產(chǎn)工藝回收硫酸鈉，Skelleftea工廠預(yù)計每年回收20萬噸。這些硫酸鈉回收物將出售給一家創(chuàng)業(yè)公司Cinis，它的目標(biāo)是利用循環(huán)回收的化學(xué)品生產(chǎn)最環(huán)保的化肥。使用Northvolt回收的硫酸鈉，Cinis生產(chǎn)的化肥可以減少75%的碳排放。
之后，大部分的水可以回收使用，少部分排放。剩余的包含金屬材料的回收物將送到電池回收工廠，和回收的電池一起處理。現(xiàn)行法律允許企業(yè)向河流和海里排放硫酸鈉，氨氣則直接釋放，但Northvolt認(rèn)為自己的設(shè)計著眼于未來的合規(guī)需要，應(yīng)當(dāng)盡可能回收。[v]
現(xiàn)在，監(jiān)管當(dāng)局還沒有對電池生命周期的碳排放做出管理規(guī)定，電池廠商的碳排放數(shù)據(jù)指標(biāo)并不透明。當(dāng)退役電池達(dá)到一定數(shù)量，這項要求必定會變得嚴(yán)格起來。Northvolt的供應(yīng)鏈設(shè)計能夠跟蹤原材料、生產(chǎn)過程和回收過程中的所有環(huán)境指標(biāo)，它的二氧化碳排放目標(biāo)是在2030年達(dá)到每千瓦時10kg，行業(yè)水平為98kg，Northvolt希望未來這將構(gòu)成它的一項競爭壁壘。[vi]
2017年到2022年，全球鋰離子電池出貨量增長5.7倍，其中汽車動力電池出貨量增長11倍。Skellefte?的產(chǎn)能預(yù)計0.6億千瓦時，每年可以為100萬輛車提供電池。Northvolt的目標(biāo)是到2030年實現(xiàn)約1.5億千瓦時的電池產(chǎn)能，相當(dāng)于歐洲市場需求1/4的份額，即200萬輛特斯拉汽車的電池。
每10億瓦小時電池產(chǎn)能需要投資1 億歐元，光是Northvolt一家在2030年之前就需要150億歐元。[vii]市場競爭變得空前激烈，2023年5月，Northvolt在德國，臺灣輝能科技在法國，兩家企業(yè)同時宣布在歐洲設(shè)廠，總投資110億歐元。[viii]
市場需求加上競爭壓力，Northvolt仍然需要不斷大筆融資建廠。2022年融資11億美元，2023年融資12億美元。相對于融資速度，生產(chǎn)的速度顯得有些落后。2021年，Northvolt生產(chǎn)出第一塊電池，2022年才頭一次完成巨型工廠電池交付。
在一些投資人眼中，它主要還是一家代工廠。雖然購買了新的電池技術(shù)，并且已經(jīng)在電池產(chǎn)業(yè)化回收方面處于領(lǐng)先地位，這些投資和創(chuàng)新要想變成現(xiàn)實的競爭優(yōu)勢還需要比較長的時間。上述顧慮可能會影響Northvolt市場估值。有消息說它準(zhǔn)備在2024年上市，估值200億美元。相對于90億美元的投資，估值水平并不高。
可能因為當(dāng)前估值缺乏吸引力，最后兩筆總計23美元的融資采用了可置換債券的形式。公司CFO Alexander Hartman 解釋說，可轉(zhuǎn)換債券的優(yōu)點之一是可以避開估值爭議。他們還在考慮發(fā)行綠色債券，以吸引更多的投資人。[ix]
一般認(rèn)為，Northvolt的價格將明顯高于競爭對手，處于不利的地位。有評論認(rèn)為，投資人支持Northvolt主要是考慮歐洲汽車品牌整體供應(yīng)鏈的需要。如果未來Northvolt在成本上將無法和亞洲生產(chǎn)商持續(xù)競爭，變成汽車巨頭下屬的電池公司也是一種出路。
Northvolt背后的投資公司Vangas
Carl-Erik Lagercrantz是一位成功的氣候技術(shù)創(chuàng)業(yè)者。他曾經(jīng)擔(dān)任英國電信北歐分部負(fù)責(zé)人。2014年，Lagercrantz與合伙人創(chuàng)立風(fēng)險投資公司Vangas。
這家公司先后投資了四家與清潔能源有關(guān)的公司，包括為IT基礎(chǔ)設(shè)施提供備用能源的Polarium，為電動汽車提供電池的Northvolt，使用清潔能源生產(chǎn)鋼鐵H2綠色鋼鐵以及用智能熱泵技術(shù)為家庭提供清潔電能的企業(yè)Aira。這四家企業(yè)最早的成立于2015年，至今已經(jīng)全部成為獨角獸。
Polarium主要是通過電池結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計，加上新的管理軟件，幫助通訊公司降低電源成本。這是典型的基于價值鏈分析的創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)之前企業(yè)所忽視的電源成本管理的價值主張，通過增值服務(wù)實現(xiàn)市場價值。
Lagercrantz回憶說，他們在投資Polarium之后意識到，歐洲電池來源主要是亞洲國家，本地沒有形成供應(yīng)鏈。萬一有戰(zhàn)爭或地緣政治不穩(wěn)定，歐洲企業(yè)將處于極為被動的處境。
此外，電池設(shè)計和生產(chǎn)流程創(chuàng)新對于最終產(chǎn)品的市場競爭力具有戰(zhàn)略重要性。特拉斯從自己的經(jīng)驗出發(fā)很好地掌握了這一原則，在美國當(dāng)?shù)亟⑼暾墓?yīng)鏈，歐洲卻沒有辦法做到。除了供應(yīng)鏈安全，本地生產(chǎn)還可以帶動設(shè)備與軟件相關(guān)產(chǎn)業(yè)，惠及眾多企業(yè)。
Lagercrantz在尋找電池創(chuàng)業(yè)項目的過程中了解到Peter Carlsson的工作，他認(rèn)為Carlsson是合適的創(chuàng)業(yè)。他們兩人并不認(rèn)識，Lagercrantz通過領(lǐng)英直接和Carlsson取得聯(lián)系，商討在歐洲創(chuàng)建電池工廠的可能性。
利用LinkedIn談成幾十億美元的項目，這是低語境溝通文化的一項優(yōu)勢，也是領(lǐng)英商業(yè)價值的體現(xiàn)。LinkedIn幫助許多創(chuàng)業(yè)找到合作伙伴，DTC戶外沙發(fā)品牌Outer創(chuàng)始人劉佳科也是通過領(lǐng)英找到合作者Terry Lin。
Vangas主要采用綠地投資法，不用現(xiàn)成的技術(shù)和生產(chǎn)線。綠地投資的優(yōu)點之一是不受以往思考的局限。他們邀請入行的人員不限于專業(yè)人員，Vangas非常重視通用專家，試圖打破行業(yè)經(jīng)驗局限。
Northvolt從實驗室測試開始，就希望建設(shè)一家不同于市場上現(xiàn)有樣子的企業(yè)。在初始設(shè)計時，最重要的是從價值鏈上的整體思考，將顧客、技術(shù)、供應(yīng)商和產(chǎn)業(yè)伙伴的利益放在整體協(xié)作的環(huán)境下進(jìn)行思考。
歐洲的監(jiān)管體系要求供應(yīng)鏈滿足綠色生產(chǎn)的要求。但全球供應(yīng)鏈已經(jīng)形成，現(xiàn)有的企業(yè)都是供應(yīng)鏈上的一環(huán)，難以轉(zhuǎn)型適應(yīng)。Vangas的貢獻(xiàn)是提出清潔生產(chǎn)目標(biāo)的可行性，論證在歐洲采用清潔生產(chǎn)方式的優(yōu)越條件，動員整條供應(yīng)鏈加入創(chuàng)業(yè)設(shè)計。
對于歐洲政府，Vangas的方案特別有吸引力，因為它提供了將歐洲的清潔能源從環(huán)境承諾轉(zhuǎn)化為市場價值的路徑。光有政府支持還不夠，在電池行業(yè)，綠色生產(chǎn)的成本是一個必須要克服的障礙。只有將價值鏈上所有參與者動員起來，才有可能解決。而只有提出新的價值主張，才有機(jī)會重構(gòu)價值鏈。
瑞典的企業(yè)環(huán)境與硅谷不同，供應(yīng)鏈上的協(xié)作決策是有傳統(tǒng)的。在Vangas所提出的商業(yè)方案基礎(chǔ)上，供應(yīng)鏈伙伴甚至愿意以投資的形式參與。上下游企業(yè)的參與在Northvolt在案例中表現(xiàn)得比較突出，實際上在Vangas的其他三家創(chuàng)業(yè)企業(yè)中，也體現(xiàn)出相似的設(shè)計理念。
