随着环保意识持续高涨，电动车及用来弥补绿能 ( 如太阳能、风能 ) 间歇性发电特质的储能装置，推升全球锂电池的用量和产量。根据研调机构 Statista 和 Global Market Insights 的资料，全球锂电池产量于 2023 年约 2.0 TWh ( Terawatt hours )，预计将成长至 2030 年的 7.3 TWh，年均复合增长率达 20.4%。市场产值预计从 2023 年的 633 亿美元成长至 2030 年的 2,042 亿美元，年均复合增长率为 18.2%。
目前全球约 76% 的锂电池产于中国，其次为韩国和日本，分别占 18% 和 6% 。中国近乎垄断锂电池生产的局面，一直是美国政府的心头大患，除了透过贸易政策减少中国制锂电池的进口量，还祭出高额关税，以迫使锂电池业者到美国建置生产基地，目标是打造出一条排除中国的产业链。这些策略会改变中国当今的产业主导地位，亦或是徒劳无功?
中国锂电池霸权难以撼动
中国能成为全球锂电池的生产中心，归功于两大要素，一是政府的远见和有力支持，二是供应链的完整布局。中国政府从 1990 年代就开始研拟发展电动车，并于 2009 年推出「十城千辆」的电动车计画，透过补贴扶植电动车和相关产业。根据美国智库「战略暨国际研究中心」 ( Center for Strategic and International Studies，CSIS ) 的一项研究，中国政府在 2009 年至 2023 年间，对电动车和相关产业提供至少 2,300 亿美元的财务支持。创立于 2011 年的全球锂电池制造龙头宁德时代 ( CATL ) 正是在这种时空背景下应运而生。政府还设下贸易壁垒，限制国外企业独资在中国设立锂电池厂，也规定国内汽车业者需使用国内生产的锂电池才能获得补贴。当中国积极在电池市场蚕食鲸吞，欧美日等传统汽车大国还对于电动车是否会取代燃油车争论不休，自然也无心发展锂电池，使其错失电动车产业发展的良机。
此外，中国多年来在产业链上中下游的深度布局，为其打造出无可匹敌的成本优势，比日韩同业低 30% 至 40%。锂电池供应链可分为上游矿源，包括必备矿物如锂、镍、锰、铝、石墨等关键矿物的开采和精炼。中游电池芯材料制造，包含正负极材料、绝缘膜、和电解质，占总成本的 60%，以及下游锂电池组装。不同于日韩多年来局限在中游电池芯材料发展，中国不仅凭借劳动力和规模经济领先下游组装，同时也发展中游电池芯材料制造，如今已超车日韩并掌握近 90% 的市场份额。最关键的是中国高度掌握上游矿物供应。中国不仅控制全球 85％ 的矿物精炼产能，还积极投资或并购海外矿场，已掌握全球近半数的锂矿和约 41% 的钴矿。
中国华泰证券估算，目前中国制车用锂电池关税约 58.4%，非车用锂电池关税约 40.9％，其中包括原来的基础关税 3.4%，2024 年 5 月针对车用锂电池课征的 25% 额外关税，以及最新的暂时性对等关税 30% —美国自 2025 年 5 月 14 日起暂时将对中国关税从原本的 145% 降至 30%，为期 90 天。但中国制锂电池成本低于日韩，加上美国也对日韩分别课征 24% 和 26% 的对等关税 ( 7 月 9 日前暂时调整为 10% )，因此中日韩锂电池关税后价格差异不大。不过，中国锂电池产能增长快速，加上国内竞争激烈，成本持续下降。因此，面对美国的关税壁垒，中国仍以经济规模和成本优势稳坐锂电池产业王座。
美国欲和中国脱钩，天方夜谭
由于中国近乎垄断锂电池供应链各个环节，美国智库「战略暨国际研究中心」 ( CSIS )的中国经济专家史考特 · 甘迺迪 （ Scott Kennedy ） 认为，任何国家欲在电池供应链中实现独立自主几乎不可能，美国自然也不例外。
首先美国环境保护和公共安全的政策远比中国严格，不利锂电池产业链的建置。尤其关键的矿物精炼，污染风险高，还耗费庞大电力和水资源，容易引起民众抗议。川普政府也意识到当前政策环境难以发展矿物精炼产业，甫上任就签署行政命令，旨在利用《国防生产法》（ Defense Production Act, DPA ） 来促进国内锂矿和其他矿物的开采及加工，并计画在五角大厦军事基地内兴建矿物精炼厂，以避开地方政府和民众的阻力。然而，美国已经退出矿物精炼产业 20 多年，严重缺乏技术和人力，短期内要有稳定的产出难如登天。
其次是美国欠缺生产锂电池的周边产业，无论是设备、电池芯原料、和加工矿物都需要从国外进口，且同样会被课征高额关税，在美国制造锂电池毫无成本优势。根据研究机构集邦科技 ( TrendForce ) 的资料，在美国生产锂电池的成本比在中国高出 1 至 1.5 倍。而且，如上所述，中国在产业链各环节都有极高市占，美国很难绕过中国建置具规模的供应链。特斯拉 ( Tesla, Inc. ) 在 2018 年于选择在上海建立首座美国本土以外的超级工厂 ( Tesla Gigafactory 3 )，正是著眼于中国在锂电池的成本优势。因为唯有足够便宜的锂电池，电动车的成本和价格才有机会与燃油车一较高下。
美国如今的政策走向，不仅无法改变当今中国主掌全球锂电池市场的产业格局，还大幅推升美国国内锂电池的价格，拖累美国电动车的发展和能源转型的脚步，甚至可能加速赔上美国汽车的百年霸业。
唯有创新才能改变产业版图
相比美国不切实际的策略，其他国家的作法相对务实。既然技术和生产成本都无法与中国竞争，不如与其合作。例如，欧美三大车企之一的斯特兰蒂斯 ( Stellantis N.V. ) - 由义大利- 美国车厂飞雅特克莱斯勒 ( Fiat Chrysler Automobiles N.V. ) 和法国车厂宝狮雪铁龙集团 ( PSA Peugeot Citroën )于 2021 年合并而成，就选择和宁德时代合作，在匈牙利和西班牙设立锂电池厂。除此之外，政府和业者也专注于开发新的电池技术。当前最热门的技术是全固态锂电池 （ All-Solid-State Lithium-ion Battery ） 和钠离子电池 ( Sodium-ion Battery )。
传统锂电池的正负极材料和电解质都是液态，锂离子能在其中快速移动，发电效率高。但这些液体主要是有机溶剂，易燃，易挥发，且不耐高温，摄氏 80 度至 120 度就开始分解并产生可燃性气体，导致电池起火爆炸。全固态锂电池的正负极和电解质都是固体，化学稳定性高，具有不易挥发和燃烧的优点，且能量密度是传统锂电池两倍以上，大幅提升电动车的续航能力。缺点是锂离子不易在固态材料中移动，发电效率较差，且寿命较短。其次是制造成本过高，约传统锂电池的 25 倍。专家认为全固态锂电池有机会在 2030 年达到商业化阶段。 TrendForce 指出，目前日本发展速度最快，掌握全球约 36％ 的全固态锂电池的专利，其次为中国的 27% 和韩国的 18%。日本政府 2025 年初也提供约最高美金 6.6 亿元补助给丰田 ( TOYOTA ) 等相关企业，希望能领先全球应用于电动车。然而，日韩紧追在后，日本想借全固态锂电池重回锂电池王座，仍面临很大挑战。
不过，全固态锂电池仍采用锂。锂矿资源有限和开采时的污染，一直是锂电池的主要争议，因而发展出以钠取代锂的钠离子电池。钠离子电池有三大优势，一是钠矿分布广泛且提取容易，不仅蕴藏量是锂矿的 421 倍，成本更只有锂矿的 1%-3%。中国新创公司中科海钠 ( HiNa BATTERY ) 曾做过估算，当钠离子电池生产规模超过 100GWh，其生产成本可比锂电池低 30% -40%。二是钠离子化学稳定性优于锂离子。
钠离子电池在零下 40 度仍有 90% 的电量，且摄氏 200 度以上才会引发热失控，安全性大幅提升。三是使用寿命长达 30 年，比锂电池多一倍。业者最大挑战是如何改善钠离子电池能量密度仅锂电池 50% - 60%的问题。当前以中国进度最快，其专利数量是美国和日本的 2 ∼ 3 倍，且有 16 间电池厂正在规划或建设中。龙头大厂宁德时代也在今年 4 月底也发表名为「钠新」的钠离子电池，预计年底开始小量生产。
1987 年台积电 ( TSMC ) 首创晶圆代工商业模式，分离晶片设计和制造，改变全球半导体产业版图。 1990 年代日本凭借丰田汽车 ( TOYOTA ) 的「即时生产方式 ( Just in time ) 」- 仅在需要时生产适当的量以降低库存」，从欧美手中取得汽车霸主地位。 2010 年后中国靠整合产业链超车日韩成为锂电池产业王者。历史上有无数案例都说明，这种藉由新技术、新的生产方式、新的管理模式的「创造性破坏」（ Creative Destruction ），才会驱动产业版图产生变化。中国目前虽主掌锂电池产业，但新的电池技术也正酝酿另一波科技革命，或将重塑全球电池产业竞争格局。
名词解释
1. 即时生产方式 ( Just in time ): 源自于丰田汽车的生产管理方式。工厂在接到订单后仅在需要的时间生产所需数量，降低库存和生产成本，避免浪费资源，并实现运营效率最大化。
2. 创造性破坏 （ Creative Destruction ）：由奥地利经济学家约瑟夫 · 熊彼特 ( Joseph Alois Schumpeter ）提出，系指透过创新破坏原有的经济模式，由新的模式取代旧的，可带动经济成长。