隨著環保意識持續高漲，電動車及用來彌補綠能 ( 如太陽能、風能 ) 間歇性發電特質的儲能裝置，推升全球鋰電池的用量和產量。根據研調機構 Statista 和 Global Market Insights 的資料，全球鋰電池產量於 2023 年約 2.0 TWh ( Terawatt hours )，預計將成長至 2030 年的 7.3 TWh，年均複合增長率達 20.4%。市場產值預計從 2023 年的 633 億美元成長至 2030 年的 2,042 億美元，年均複合增長率為 18.2%。
目前全球約 76% 的鋰電池產於中國，其次為韓國和日本，分別佔 18% 和 6% 。中國近乎壟斷鋰電池生產的局面，一直是美國政府的心頭大患，除了透過貿易政策減少中國製鋰電池的進口量，還祭出高額關稅，以迫使鋰電池業者到美國建置生產基地，目標是打造出一條排除中國的產業鏈。這些策略會改變中國當今的產業主導地位，亦或是徒勞無功?
中國鋰電池霸權難以撼動
中國能成為全球鋰電池的生產中心，歸功於兩大要素，一是政府的遠見和有力支持，二是供應鏈的完整佈局。中國政府從 1990 年代就開始研擬發展電動車，並於 2009 年推出「十城千輛」的電動車計畫，透過補貼扶植電動車和相關產業。根據美國智庫「戰略暨國際研究中心」 ( Center for Strategic and International Studies，CSIS ) 的一項研究，中國政府在 2009 年至 2023 年間，對電動車和相關產業提供至少 2,300 億美元的財務支持。創立於 2011 年的全球鋰電池製造龍頭寧德時代 ( CATL ) 正是在這種時空背景下應運而生。政府還設下貿易壁壘，限制國外企業獨資在中國設立鋰電池廠，也規定國內汽車業者需使用國內生產的鋰電池才能獲得補貼。當中國積極在電池市場蠶食鯨吞，歐美日等傳統汽車大國還對於電動車是否會取代燃油車爭論不休，自然也無心發展鋰電池，使其錯失電動車產業發展的良機。
此外，中國多年來在產業鏈上中下游的深度佈局，為其打造出無可匹敵的成本優勢，比日韓同業低 30% 至 40%。鋰電池供應鏈可分為上游礦源，包括必備礦物如鋰、鎳、錳、鋁、石墨等關鍵礦物的開採和精煉。中游電池芯材料製造，包含正負極材料、絕緣膜、和電解質，佔總成本的 60%，以及下游鋰電池組裝。不同於日韓多年來侷限在中游電池芯材料發展，中國不僅憑藉勞動力和規模經濟領先下游組裝，同時也發展中游電池芯材料製造，如今已超車日韓並掌握近 90% 的市場份額。最關鍵的是中國高度掌握上游礦物供應。中國不僅控制全球 85％ 的礦物精煉產能，還積極投資或併購海外礦場，已掌握全球近半數的鋰礦和約 41% 的鈷礦。
中國華泰證券估算，目前中國製車用鋰電池關稅約 58.4%，非車用鋰電池關稅約 40.9％，其中包括原來的基礎關稅 3.4%，2024 年 5 月針對車用鋰電池課徵的 25% 額外關稅，以及最新的暫時性對等關稅 30% —美國自 2025 年 5 月 14 日起暫時將對中國關稅從原本的 145% 降至 30%，為期 90 天。但中國製鋰電池成本低於日韓，加上美國也對日韓分別課徵 24% 和 26% 的對等關稅 ( 7 月 9 日前暫時調整為 10% )，因此中日韓鋰電池關稅後價格差異不大。不過，中國鋰電池產能增長快速，加上國內競爭激烈，成本持續下降。因此，面對美國的關稅壁壘，中國仍以經濟規模和成本優勢穩坐鋰電池產業王座。
美國欲和中國脫鉤，天方夜譚
由於中國近乎壟斷鋰電池供應鏈各個環節，美國智庫「戰略暨國際研究中心」 ( CSIS )的中國經濟專家史考特 · 甘迺迪 （ Scott Kennedy ） 認為，任何國家欲在電池供應鏈中實現獨立自主幾乎不可能，美國自然也不例外。
首先美國環境保護和公共安全的政策遠比中國嚴格，不利鋰電池產業鏈的建置。尤其關鍵的礦物精煉，污染風險高，還耗費龐大電力和水資源，容易引起民眾抗議。川普政府也意識到當前政策環境難以發展礦物精煉產業，甫上任就簽署行政命令，旨在利用《國防生產法》（ Defense Production Act, DPA ） 來促進國內鋰礦和其他礦物的開採及加工，並計畫在五角大廈軍事基地內興建礦物精煉廠，以避開地方政府和民眾的阻力。然而，美國已經退出礦物精煉產業 20 多年，嚴重缺乏技術和人力，短期內要有穩定的產出難如登天。
其次是美國欠缺生產鋰電池的周邊產業，無論是設備、電池芯原料、和加工礦物都需要從國外進口，且同樣會被課徵高額關稅，在美國製造鋰電池毫無成本優勢。根據研究機構集邦科技 ( TrendForce ) 的資料，在美國生產鋰電池的成本比在中國高出 1 至 1.5 倍。而且，如上所述，中國在產業鏈各環節都有極高市佔，美國很難繞過中國建置具規模的供應鏈。特斯拉 ( Tesla, Inc. ) 在 2018 年於選擇在上海建立首座美國本土以外的超級工廠 ( Tesla Gigafactory 3 )，正是著眼於中國在鋰電池的成本優勢。因為唯有足夠便宜的鋰電池，電動車的成本和價格才有機會與燃油車一較高下。
美國如今的政策走向，不僅無法改變當今中國主掌全球鋰電池市場的產業格局，還大幅推升美國國內鋰電池的價格，拖累美國電動車的發展和能源轉型的腳步，甚至可能加速賠上美國汽車的百年霸業。
唯有創新才能改變產業版圖
相比美國不切實際的策略，其他國家的作法相對務實。既然技術和生產成本都無法與中國競爭，不如與其合作。例如，歐美三大車企之一的斯特蘭蒂斯 ( Stellantis N.V. ) - 由義大利- 美國車廠飛雅特克萊斯勒 ( Fiat Chrysler Automobiles N.V. ) 和法國車廠寶獅雪鐵龍集團 ( PSA Peugeot Citroën )於 2021 年合併而成，就選擇和寧德時代合作，在匈牙利和西班牙設立鋰電池廠。除此之外，政府和業者也專注於開發新的電池技術。當前最熱門的技術是全固態鋰電池 （ All-Solid-State Lithium-ion Battery ） 和鈉離子電池 ( Sodium-ion Battery )。
傳統鋰電池的正負極材料和電解質都是液態，鋰離子能在其中快速移動，發電效率高。但這些液體主要是有機溶劑，易燃，易揮發，且不耐高溫，攝氏 80 度至 120 度就開始分解並產生可燃性氣體，導致電池起火爆炸。全固態鋰電池的正負極和電解質都是固體，化學穩定性高，具有不易揮發和燃燒的優點，且能量密度是傳統鋰電池兩倍以上，大幅提升電動車的續航能力。缺點是鋰離子不易在固態材料中移動，發電效率較差，且壽命較短。其次是製造成本過高，約傳統鋰電池的 25 倍。專家認為全固態鋰電池有機會在 2030 年達到商業化階段。TrendForce 指出，目前日本發展速度最快，掌握全球約 36％ 的全固態鋰電池的專利，其次為中國的 27% 和韓國的 18%。日本政府 2025 年初也提供約最高美金 6.6 億元補助給豐田 ( TOYOTA ) 等相關企業，希望能領先全球應用於電動車。然而，日韓緊追在後，日本想藉全固態鋰電池重回鋰電池王座，仍面臨很大挑戰。
不過，全固態鋰電池仍採用鋰。鋰礦資源有限和開採時的汙染，一直是鋰電池的主要爭議，因而發展出以鈉取代鋰的鈉離子電池。鈉離子電池有三大優勢，一是鈉礦分佈廣泛且提取容易，不僅蘊藏量是鋰礦的 421 倍，成本更只有鋰礦的 1%-3%。中國新創公司中科海鈉 ( HiNa BATTERY ) 曾做過估算，當鈉離子電池生產規模超過 100GWh，其生產成本可比鋰電池低 30% -40%。二是鈉離子化學穩定性優於鋰離子。
鈉離子電池在零下 40 度仍有 90% 的電量，且攝氏 200 度以上才會引發熱失控，安全性大幅提升。三是使用壽命長達 30 年，比鋰電池多一倍。業者最大挑戰是如何改善鈉離子電池能量密度僅鋰電池 50% - 60%的問題。當前以中國進度最快，其專利數量是美國和日本的 2 ∼ 3 倍，且有 16 間電池廠正在規劃或建設中。龍頭大廠寧德時代也在今年 4 月底也發表名為「鈉新」的鈉離子電池，預計年底開始小量生產。
1987 年台積電 ( TSMC ) 首創晶圓代工商業模式，分離晶片設計和製造，改變全球半導體產業版圖。1990 年代日本憑藉豐田汽車 ( TOYOTA ) 的「即時生產方式 ( Just in time ) 」- 僅在需要時生產適當的量以降低庫存」，從歐美手中取得汽車霸主地位。2010 年後中國靠整合產業鏈超車日韓成為鋰電池產業王者。歷史上有無數案例都說明，這種藉由新技術、新的生產方式、新的管理模式的「創造性破壞」（ Creative Destruction ），才會驅動產業版圖產生變化。中國目前雖主掌鋰電池產業，但新的電池技術也正醞釀另一波科技革命，或將重塑全球電池產業競爭格局。
名詞解釋
1. 即時生產方式 ( Just in time ): 源自於豐田汽車的生產管理方式。工廠在接到訂單後僅在需要的時間生產所需數量，降低庫存和生產成本，避免浪費資源，並實現運營效率最大化。
2. 創造性破壞 （ Creative Destruction ）：由奧地利經濟學家約瑟夫 · 熊彼特 ( Joseph Alois Schumpeter ）提出，係指透過創新破壞原有的經濟模式，由新的模式取代舊的，可帶動經濟成長。