中國儲能網(wǎng)訊：一場全球性的競賽，正在動力電池這個極細分的領(lǐng)域悄然發(fā)生。
時間還要回到三年前。2019年8月29日，一場迄今為止最熱鬧的世界人工智能大會在上海世博中心開幕。48歲的馬斯克和55歲的馬云組成的“雙馬會”成為整場大會的焦點。兩位全球最風光的科技領(lǐng)袖討論了移民火星和人工智能等話題，并引發(fā)一場追星潮。
然而，就在一眾記者和觀眾對兩位商業(yè)科技領(lǐng)袖的思想碰撞還意猶未盡時，極愛出風頭的馬斯克在接下來幾天卻突然音信全無。
馬斯克去哪兒了？
有神通廣大的記者通過關(guān)系得知，馬斯克那架灣流G650專機還靜靜停在浦東機場的專用停機坪上——馬斯克還在上海。
實際上，就在馬斯克抵達上海時，另一位極低調(diào)的人物也悄悄來到上海，他將為這位表面風光、內(nèi)心卻“慌得一批”的科技大佬分憂解愁。
此前一年多，馬斯克一直為特斯拉的交付發(fā)愁。過去，特斯拉的動力電池一直由日本松下提供，但其產(chǎn)能越來越跟不上特斯拉的需求。2019年4月，馬斯克在推特公開指責松下電池生產(chǎn)線產(chǎn)能不足，限制了Model 3的產(chǎn)量。產(chǎn)量上不去，特斯拉的虧損就無藥可解。但松下公司CEO津賀一宏也不客氣，回懟稱特斯拉產(chǎn)能不足的根源在其自身，馬斯克是在甩鍋。
自此，馬斯克“殺心”便起，他要為特斯拉找一個更靠譜、合適的動力電池供應(yīng)商。而此次與他會面的，正是寧德時代董事長曾毓群。
據(jù)說，兩人只聊了約40分鐘。一個月后，一條轟動性的新聞爆出：中國電池供應(yīng)商寧德時代已經(jīng)與特斯拉達成初步協(xié)議，將為其上海工廠供貨。此外，兩家公司還就在全球范圍內(nèi)拓展合作關(guān)系展開商討。
之后的故事，便為大眾熟知，特斯拉與寧德時代相互成就，特斯拉登頂全球電動汽車銷量榜首，寧德時代也鞏固了自己全球動力電池的霸主地位。而此前與特斯拉攜手十多年，且曾是全球動力電池前任霸主的松下逐漸走上下坡路。
由此，中國超越日韓，日漸鞏固了在全球動力電池領(lǐng)域“一哥”地位。
但最近一年，變化急劇發(fā)生。新能源大勢加速襲來，過去由中日韓三國主導(dǎo)的全球動力電池格局正迎來一場洗牌，歐盟、美國紛紛出臺新計劃，加大本土電池產(chǎn)品的生產(chǎn)和供應(yīng)，新一輪動力電池的爭霸賽悄然打響。
未來，全球動力電池產(chǎn)業(yè)格局將如何變化？中國能否保住全球第一的市場地位？下一個時代的戰(zhàn)場又將在哪里拉開？
帶著這些問題，「甲子光年」回顧了動力電池過去十年的發(fā)展歷程，試圖從中尋找答案。
1.霸主的更迭
談?wù)搫恿﹄姵?，繞不開特斯拉。
2008年，特斯拉推出的第一臺紅色超跑電動車Roadster在展臺上緩緩駛下，這是特斯拉歷時五年的智慧結(jié)晶，而站在一旁的馬斯克卻開心不起來。
Roadster造價高達12萬美元，其中電池成本是大頭。為了讓市場接受，Roadster此前的訂價為10萬美元。然而此時迫于成本壓力，馬斯克決定將售價從10萬美元提升至11萬美元，引得車主連連抱怨，在交付現(xiàn)場把馬斯克圍得進退兩難。
有傳言稱，Roadster僅在電池管理系統(tǒng)上的造價就高達2萬美元。面對電池帶來的壓力，馬斯克選擇一邊探索技術(shù)，一邊采購電池，用量產(chǎn)攤薄成本。
隨之而來的難題是：買誰的電池？
說到鋰電商業(yè)化，日本是公認的先驅(qū)。早在1994年，松下就成功研發(fā)出可充電鋰電池，此后近10年時間，松下一直穩(wěn)坐消費鋰電池龍頭，包括松下、三洋在內(nèi)的日本企業(yè)幾乎壟斷了全球鋰電池市場。
此后，松下因等離子平板電視業(yè)務(wù)發(fā)展受阻而步履艱難。為了自救，松下收購了瀕臨破產(chǎn)的三洋，而三洋的當紅產(chǎn)品就是18650圓柱鋰電池。
不同于消費電子產(chǎn)品，電池想要上車，對一致性、安全性、能量密度的要求都更勝一籌。最終，馬斯克對比了300多種電池，選定了松下的18650電池。
2010年，松下背著40億美元的虧損，斥資3000萬美元入股特斯拉。此后，雙方簽訂了長期合作協(xié)議，六年之內(nèi)，松下向特斯拉提供了近25億顆18650電芯。特斯拉憑借其電池成組技術(shù)，把近7000個18650電芯組成若干電池包安裝在了Roadster上。
可以說，是特斯拉推開了動力電池的大門。松下也憑借和特斯拉的抱團，被推向全球動力電池市場份額的第一名。
在2014年的全球十大動力電池生產(chǎn)商市場排位表中，前兩名被日本的松下和日產(chǎn)旗下遠景動力包攬，第三名是韓國LG新能源，第四名是中國的比亞迪，寧德時代還未入榜單。
到了2015年，盡管松下仍是該排位表榜首，但中國企業(yè)比亞迪已經(jīng)沖到榜二，LG新能源仍踞第三，遠景動力則跌到榜四。
此時的寧德時代已經(jīng)在蓄力。實際上，正是Roadster的風光讓德國老牌車企寶馬也嗅到了新能源風潮的氣味，并隨后推出旗下首款電動品牌“之諾”。但它也留給外界一個巨大的懸念：寶馬電池供應(yīng)商的肥肉，究竟落入誰口？
2012年，在與三星SDI及博世兩家巨頭交涉無果后，寶馬將目光轉(zhuǎn)向了剛成立不到一年的中國企業(yè)，寧德時代。據(jù)說，當時是華晨寶馬總裁兼CEO魏嵐德主動找到了好朋友曾毓群。
盡管寧德時代脫胎于蘋果的電池供應(yīng)商寧德新能源，但手機上的消費電池和汽車上的動力電池完全是兩套邏輯，沒人知道寧德時代究竟能否擔此重任。最終，寶馬決定一試。在啃下一份長達800多頁的德文生產(chǎn)標準文件后，寧德時代聯(lián)合寶馬成立了一支100多人的動力電池開發(fā)團隊。
事后，寶馬的“之諾”中途夭折，但寧德時代借這次合作在短期內(nèi)集結(jié)了世界頂尖的技術(shù)、人才、管理模式，幾乎所有人都會對這家成為寶馬供應(yīng)商的年輕企業(yè)高看一眼。也正是這次背書，寧德時代先后敲開奔馳、大眾、吉利、北汽、蔚來、理想、小鵬等國內(nèi)外知名車企的大門。
2017年，寧德時代像匹黑馬一般，一躍成為全球動力電池裝機量冠軍。
而靠特斯拉登上全球動力電池霸主之位的松下，正面臨一次與這位老伙伴的七年之癢，其在全球動力電池排行榜中也逐漸被寧德時代、LG等打敗。這才有了本文開頭馬斯克密會曾毓群的故事。
特斯拉與寧德時代的正式合作開始于2020年。寧德時代在公告中稱，自2020年7月1日至2022年6月30日，向特斯拉供應(yīng)鋰離子動力電池產(chǎn)品。
2021年6月，就在與特斯拉的合約到期前，寧德時代再次發(fā)布公告稱與特斯拉簽訂框架協(xié)議約定，將在2022年1月至2025年12月向特斯拉供貨。這份長達4年的大單，直接把寧德時代送上了萬億市值的“寧王”寶座。
當時，一份截至2021年一季度的全球動力電池裝機量及市占率榜單顯示，寧德時代占比已達到33%，LG化學(xué)為21.8%，松下只占17%。比亞迪、中創(chuàng)新航、國軒高科、遠景AESC等中國企業(yè)也上榜全球市占率的前十。
巧合的是，就在2021年6月25日，日本松下公司在監(jiān)管備案文件中披露，其在2020財年已經(jīng)將所持關(guān)鍵客戶特斯拉的全部股票出售——這些股票是松下與特斯拉十年蜜月的見證。
2.美國去哪兒了？
動力電池霸主的更迭，背后其實是各個國家在新能源領(lǐng)域的較量。
過去的幾十年里，日本在材料等諸多細分領(lǐng)域，都是全球技術(shù)的領(lǐng)先者。早在上世紀90年代初，索尼、松下就開始推進鋰電池的研發(fā)，并制造了全球最早的鋰電池。
甚至，韓國LG新能源的鋰電池也是從日本“偷師”來的。
1996年，LG新能源的母公司LG化學(xué)開始研發(fā)鋰電池（晚于松下兩年），不過其起步階段只有從日本帶回來的電極分析和團隊中僅有的干電池生產(chǎn)人員。由于缺乏全套技術(shù)和專業(yè)人員，LG的鋰電池初期研發(fā)以失敗告終。甚至，LG曾試圖與日立等日本大企業(yè)尋求技術(shù)合作，結(jié)果吃了閉門羹，不說技術(shù)，對方連材料體系都是保密的。
正面不行，就旁敲側(cè)擊，LG化學(xué)開始打日本鋰電小企業(yè)的主意，間接獲得了一些技術(shù)和設(shè)備，在邊摸索邊試驗的一年后，1999年LG的鋰離子電池終于量產(chǎn)成功。
鋰電池入門之后，LG憑借著化學(xué)材料的技術(shù)積累，開始研發(fā)正極、隔膜涂覆和電解液。并在全球最早量產(chǎn)了三元正極材料。到了2010年，LG位于美國密歇根州的動力電池工廠動工，開始海外擴張模式,逐漸成為全球動力電池市場不可忽視的一員。
此時，已經(jīng)成為全球鋰電池霸主的松下，卻身處深深的無力感之中：日本以豐田為首的汽車巨頭紛紛駛向了另一條道路——氫燃料電池，日本國內(nèi)將鋰離子動力電池“打入冷宮”，并將整個電池產(chǎn)業(yè)鏈的投入重心轉(zhuǎn)移至氫燃料電池。
就在豐田帶領(lǐng)氫燃料電池汽車大殺四方的同時，鋰電巨頭松下開始逐漸感到產(chǎn)能吃力。受此影響，2013年特斯拉每周的產(chǎn)量一度僅有550輛。
特斯拉曾毫不掩飾對松下的失望：“限制我們生產(chǎn)速度的不是市場，而是電池供應(yīng)商的供貨速度?！痹掚m如此，特斯拉依然與松下維持了六年的表面和平。
在這期間，韓國和中國的動力電池產(chǎn)業(yè)逐步崛起。
韓國LG新能源的崛起不無道理。不同于日本對電動路線的左右搖擺，韓國毫不掩飾其對電動車的野心。鋰電池補貼和純電動車及充電池基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的補貼多管齊下，將LG新能源和三星SDI兩家巨頭推到了行業(yè)前列。
但這段高光僅維持了一年，隨著寧德時代的崛起，中國逐漸成為全球動力電池市場的最大玩家。
中國動力電池在此時崛起，是有原因的。首先是市場的推動，得益于國內(nèi)新能源汽車市場爆發(fā)，動力電池需求量急速上升；其次2015、2016兩年，國內(nèi)連續(xù)發(fā)布了四期“動力電池白名單”，日韓等動力電池企業(yè)逐漸失去國內(nèi)市場。由此，寧德時代、比亞迪等企業(yè)在全球動力電池市場拔地而起，成長為龐然大物。
有趣的是，作為新能源汽車變革發(fā)源地的美國，此時卻沒有在這場大潮中占據(jù)哪怕“半席之地”。
前文提到，松下、LG等動力電池巨頭早期紛紛在美國設(shè)廠供應(yīng)動力電池，但這畢竟不能算是美國的企業(yè)。
但論及技術(shù)的發(fā)源地，美國才是鋰電池技術(shù)的先驅(qū)。
上世紀70年代初，英國化學(xué)家斯坦利·惠廷漢姆以硫化鈦和金屬鋰為正、負極材料，造出了世界上第一塊新型鋰金屬電池。由于鋰金屬化學(xué)性質(zhì)活潑，充放電過程中安全性較差，并未產(chǎn)生任何技術(shù)回報。
十年后，美國固體物理學(xué)家約翰·古德納夫相繼研發(fā)出鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰三種正極材料，為鋰離子電池后續(xù)的磷酸鐵鋰、三元鋰離子電池兩大路徑奠定了材料基礎(chǔ)。但古德納夫為鈷酸鋰材料申請專利時，卻被以應(yīng)用前景渺茫的理由拒之門外。
鋰電池在美國不受重視是有原因的，當時，美國的電池產(chǎn)業(yè)存在一個頗為致命的陷阱——沒有產(chǎn)業(yè)，沒有市場。
其中蘊藏了一個淺顯的道理——一項技術(shù)，領(lǐng)先市場半步是先驅(qū)，領(lǐng)先十步就是先烈。
直到2001年，MIT（美國麻省理工學(xué)院）一位材料科學(xué)與工程學(xué)教授蔣業(yè)明才創(chuàng)辦了電池企業(yè)A123，終于將美國電池產(chǎn)業(yè)推上了一個小高潮。
蔣業(yè)明將磷酸鐵鋰正極材料制造成均勻的納米級超小顆粒，大幅提高了電池的放電功率。在中國臺灣企業(yè)太電電能的協(xié)助下，A123的粉體材料和第一套電池原型于2004年量產(chǎn)，并憑此拿到了2000萬美元的融資。
彼時，特斯拉成立已經(jīng)一年，拋出了電動汽車這一未來童話?？上У氖?，A123還沒感受到曙光的溫熱，就隨著寒流下的美國經(jīng)濟一起進入了冬天，也錯過了特斯拉帶來的窗口期。
2008年，美國爆發(fā)次貸危機。
奧馬巴一句“讓制造業(yè)重回美國”的呼喚，讓A123不得不負重前行，擴建產(chǎn)線、高昂的勞動力成本及產(chǎn)業(yè)鏈配套不足——那時的A123每生產(chǎn)一塊電池，就意味著一次虧損的擴大。
盡管如此，A123頂住壓力，于2009年宣布，計劃在美國密歇根州東南部建電池廠，并稱這將是“第一個車用鋰電池工廠”。當時，奧巴馬當局大力支持，向A123撥款2.5億美元，資助其建立本土電池產(chǎn)線。
顯然，無論A123還是整個美國，都不想錯過動力電池時代。奈何美國缺乏電池制造基礎(chǔ)，成本高企，本土電動車企特斯拉已經(jīng)向日本企業(yè)松下送去橄欖枝。終于，A123被巨大的債務(wù)壓垮，并于2012年10月被中國企業(yè)萬向集團收購。
但美國沒有輕易放棄本土電池產(chǎn)業(yè)，在上游鋰礦環(huán)節(jié)也頻頻出手布局，但都出師不利。
2012年，美國礦業(yè)公司洛克伍德對澳大利亞泰利森鋰礦的競購被來自中國的天齊鋰業(yè)截胡；2016年，美國自由港公司為緩解債務(wù)，將剛果（金）TMF礦（全球最大鈷礦之一）以26.5億美元割肉賣給了洛陽鉬業(yè)。要知道，美國當局和投資人此前輾轉(zhuǎn)布局30年才獲得了該礦的開采權(quán)。
一次又一次的失敗，讓美國動力電池本土產(chǎn)業(yè)鏈在沉默中夭折。
3.“光砸錢造不出電池”
一個大時代來臨，新舊玩家冥冥中總有某種交會。
在A123倒下的同年，尚不算知名的寧德時代拿下了華晨寶馬的電池訂單，準備開啟下一個十年。
A123的折戟驗證了電池產(chǎn)業(yè)的一條鐵律——電池產(chǎn)業(yè)本質(zhì)是制造業(yè)。研發(fā)決定技術(shù)從“0”到“1”的關(guān)鍵一躍，而產(chǎn)業(yè)鏈配套能力決定一項技術(shù)從“1”到“100”乃至“10000”的迭代，最終決定市場競爭的輸贏。
只是，人們似乎往往更容易低估后者的力量。
“說實話，中國的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈真的是中國人一點一點建起來的?！闭劶斑^往，清華大學(xué)核研院鋰離子電池實驗室主任、研究員何向明感性地說道。21世紀初，比亞迪、比克、ATL、力神并列為中國電池四巨頭，而如今的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，正是由這些人一步步試錯積累而來。四巨頭之一的天津力神便頗具代表性。
作為四巨頭中唯一一家有著國資背景的企業(yè)，力神在創(chuàng)立之初便寵愛加身。
1997年，在國家大力發(fā)展移動通訊產(chǎn)業(yè)的背景下，天津市政府看好新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，召集6家國有投資機構(gòu)，共同出資1.4億元組建力神公司。其中，信息產(chǎn)業(yè)部電子第十八研究所以下屬天津藍天電源公司的名義投了部分技術(shù)股，并緊接著投入了3180萬元現(xiàn)金。對于一家事業(yè)單位而言，如此大筆的現(xiàn)金投資并不多見。
按理說，萬事俱備，力神似乎沒理由失敗。當時，國內(nèi)市場對鋰電池需求高漲，力神從日本進口了最先進的自動化設(shè)備準備大干一場，卻被當頭澆了一盆冷水——2000年，力神第一批大規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品全部不合格。
原來，實驗室做樣品的工藝與做大生產(chǎn)的工藝有云泥之別。要將樣品大規(guī)模投入產(chǎn)線，需要配合設(shè)備，一個環(huán)節(jié)、一個環(huán)節(jié)進行工藝優(yōu)化，打磨出一套適配量產(chǎn)的工藝。
“從實驗室的一個樣品到大生產(chǎn)線的成熟產(chǎn)品，是一個非常重要的過程，而這個過程也是自主創(chuàng)新非常重要的一個方面?！碧旖蛄ι穸麻L秦興才曾對媒體表示。
事實上，電池的制造過程產(chǎn)線很長。據(jù)晚點LatePost梳理，一塊電池從制漿、涂布到最終下線需要約15天時間，經(jīng)歷超20個工序，這是一個連續(xù)不間斷的過程，需要處理液體、固體各種材料，其中不少是?；?，操控的精度從微米級延伸至納米級，電池公司要嚴密控制不同工藝、材料、環(huán)境的銜接，保證產(chǎn)線運行。
此外，電池生產(chǎn)過程對產(chǎn)品一致性也有極高的要求。電池并非一拍腦袋就能造出來的，多位受訪者向「甲子光年」表示，“光砸錢造不出電池”。
“造電池需要長期的研發(fā)投入，人才積累。人才和時間是兩大稀缺品，不是僅靠資本的力量就可以造出來的。”中科創(chuàng)星創(chuàng)始合伙人米磊表示。
盡管造電池很難，但長遠來看，在逆全球化的趨勢下，未來不造電池的路或許會更難走。當前，也有越來越多的人開始應(yīng)難而上。
國內(nèi)，蔚來、廣汽等車企紛紛宣稱要下場造電池，更不乏格力、黑芝麻等企業(yè)跨界入場。國外，美國、歐洲、日本等在上一輪競爭中掉下隊來的國家和地區(qū)也在迎頭趕上。下游巨大的熱情讓上游鋰價一路瘋漲，直接導(dǎo)致造車成本高企，車企叫苦不迭，只有喝湯的份兒。
事實上，國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界之所以對動力電池如此熱情，與其所處的產(chǎn)業(yè)環(huán)境直接相關(guān)——動力電池是電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的存在，沒有動力電池，關(guān)于電動汽車的童話將灰飛煙滅。
何向明分析道：“一個容易被我們忽視的原因是，中國已經(jīng)成為電動汽車出口量第一的國家?！睋?jù)中國海關(guān)總署統(tǒng)計，2021年中國乘用電動汽車出口數(shù)量增加了2.6倍，達到499573輛，超越了世界上所有國家。
歷史已經(jīng)證明，汽車產(chǎn)業(yè)是一國經(jīng)濟發(fā)展的強大引擎。美、日、德等發(fā)達國家無一不有強大的汽車產(chǎn)業(yè)。因此，電池作為電動汽車的“心臟”，無疑是電動車產(chǎn)業(yè)鏈中最關(guān)鍵的一環(huán)，這便不難理解各國對動力電池的野心。
目前，各個國家和地區(qū)都開始行動起來。
最先行動的是歐洲。2017年，寧德時代拿下全球出貨量第一的桂冠后，歐洲對動力電池給予重視，并成立歐盟電池聯(lián)盟(EBA)。14個歐盟成員國、歐洲投資銀行及數(shù)百家公司和科研機構(gòu)參與其中，希望促進和發(fā)展歐洲本土的電池電芯生產(chǎn)。
這一希望，一度被寄托在一家成立剛滿一年的初創(chuàng)企業(yè)Northvolt身上。
Northvolt由兩名特斯拉前員工聯(lián)手創(chuàng)立，自成立之初，Northvolt從歐洲投資銀行、西門子等機構(gòu)企業(yè)獲得了充足的貸款及投資，并直接叫板寧德時代與LG新能源——規(guī)劃到2030年將在歐洲部署的動力電池年產(chǎn)能超過150GWh，并計劃在2030年之前占據(jù)歐洲25%的市場份額。
2019年6月，Northvolt的電芯設(shè)計方案剛剛收尾，二位創(chuàng)始人正在為量產(chǎn)發(fā)愁之際，大眾和高盛用9億歐元照亮了Northvolt的前路。
事實上，當時的大眾正處泥菩薩過江的危機之中。大眾集團因“尾氣排放”造假的丑聞在全球賠付了300億歐元罰款，也讓大眾集團意識到新能源轉(zhuǎn)型已經(jīng)等不得了。
Northvolt作為歐洲電池產(chǎn)業(yè)的一枝獨秀，成為大眾那時那刻的最優(yōu)選擇。有了大眾這筆錢，Northvolt的電池工廠終于開工。
但不巧的是，2019年底，新冠疫情席卷全球，原定于2020年年底開始量產(chǎn)的電芯，一直拖到了今年年初才首次下線。在此期間，大眾曾于去年6月追加6.2億美元投資以確保Northvolt電芯產(chǎn)能。
值得玩味的是，大眾同時也“移情”中國廠商國軒高科。去年3月，大眾汽車正式對外發(fā)布了其動力電池戰(zhàn)略，“標準電芯”未來將覆蓋其80％的車型產(chǎn)品，同年7月，合肥國軒便宣布在合肥新站高新區(qū)內(nèi)投資建設(shè)年產(chǎn)20GWh大眾標準電芯項目?；蛟S是大眾等不及了。
在歐洲電池產(chǎn)業(yè)鏈走入中國的同時，中國電池產(chǎn)業(yè)鏈也在加速走出國門。目前，亞洲、歐洲美國市場對我國電池企業(yè)而言仍是一塊處女地。
今年以來，寧德時代、國軒高科紛紛宣布北美建廠，但美國的表態(tài)意味深長。美國先進技術(shù)電池聯(lián)盟今年3月表示，“不反對寧德時代在北美建廠，只要能給美國帶來電池制造的技術(shù)和訣竅”。
如果說這種“以市場換技術(shù)”的方式是一發(fā)“暗箭”，那么下面的法案，就是一發(fā)“明槍”。
今年8月16日，美國總統(tǒng)拜登干脆正式簽署了《2022削減通脹法案》，美國政府將從明年年初開始給予本土電動車消費者4000或7500美元的補貼，但前提是：電動車要100%本土生產(chǎn)（包括美國、加拿大和墨西哥）；電池組件要50%本土化； 電池關(guān)鍵礦物材料40%要在美國或者美國盟友國家生產(chǎn)加工。
一個月之后，韓國則用行動予以回應(yīng)。9月23日，LG新能源宣布與三家加拿大礦企簽訂協(xié)議，這是LG新能源首次從加拿大采購電池原材料。 此前，韓國電池原材料高度以來中國，在正極前驅(qū)體與負極材料等加工品領(lǐng)域，韓國對中國的依賴度也分別高達93%與67%。
除歐美之外，在氫能路上快馬加鞭多年的日本也回過神來，開始加碼動力電池。8月末，日本也決定投資約3.4萬億日元（約合245.5億美元）建立電池制造基地。
一時間，各國好像沉睡已久后猛然蘇醒的餓獸，紛紛盯上了動力電池這塊肥肉。
現(xiàn)在，我們已經(jīng)站在了全球動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的分水嶺，下一個時代的競爭主旋律會是什么？
4.科學(xué)決定工程能走多遠
面對愈演愈烈的全球競爭，中國企業(yè)如何守住已經(jīng)攻下的堡壘，并繼續(xù)開疆拓土？要回答這個問題，需要先認清中國電池產(chǎn)業(yè)目前的現(xiàn)狀。
長板自不用多說。通俗來講，中國能夠憑借完整的產(chǎn)業(yè)鏈配置和大量低價勞動力，將一個工業(yè)產(chǎn)品以“白菜價”快速復(fù)制。
早在1995年，中國鋰電產(chǎn)業(yè)剛起步之際，王傳福在深圳創(chuàng)辦比亞迪時這一優(yōu)勢就有所體現(xiàn)。當時，鋰電正風光無兩，鎳鎘電池在日本變得不受重視。
王傳福便將鎳鎘電池轉(zhuǎn)移到國內(nèi)生產(chǎn)，憑借國內(nèi)的低價勞動力和“人海戰(zhàn)術(shù)”拉出了一條半自動化電池產(chǎn)線。日本的一條自動化生產(chǎn)線不到20人，要花費上千萬元；而比亞迪的一條流水線坐著成百上千個工人。我國勞動力成本到底是多少呢？公開數(shù)據(jù)顯示，本世紀初期，我國制造業(yè)雇員的平均工資水平約等于美國的1/22，日本的1/23，韓國的1/14。
這種極具中國特色的生產(chǎn)模式直接降低了電池生產(chǎn)成本——當時日本三洋每塊鋰電池的生產(chǎn)成本要4.9美元，比亞迪只需1.3美元。
盡管我國動力電池產(chǎn)業(yè)憑借規(guī)模效應(yīng)迅速在全球市場站穩(wěn)了腳跟，但“硬幣的另一面”，是商業(yè)上的快速擴張，難免讓企業(yè)無力專注于原創(chuàng)技術(shù)。
早年間，一場專利糾紛已經(jīng)對此有所警示。
上世紀90年代末，磷酸鐵鋰技術(shù)和磷酸鐵鋰包碳技術(shù)已經(jīng)高筑專利壁壘，這兩項技術(shù)后來也成為了磷酸鐵鋰路線的基礎(chǔ)技術(shù)。加拿大魁北克水電公司、巴黎CNRS公司、蒙特利爾聯(lián)合公司三家企業(yè)拿到了兩項技術(shù)的專利授權(quán)。
由于性能出色，全球鋰離子電池市場對磷酸鐵鋰材料的需求高漲，其發(fā)明者約翰·古德納夫也逐漸將核心技術(shù)通過各種渠道傳播到世界各地，包括中國。
一切都欣欣向榮之際，上述三家專利授權(quán)公司開始把“維權(quán)”的槍口，對準了磷酸鐵鋰在全球的使用者。中國也難以幸免。
2008年，三家公司要求所有在中國生產(chǎn)磷酸鐵鋰材料的廠家向其支付1000萬美元的專利入門費，或支付2500美元/噸的專利費——這已經(jīng)超過了材料廠家生產(chǎn)每噸磷酸鐵鋰所能獲得的利潤。
幾番周折，2014年，專利糾紛終于告一段落。雖然這場專利爭奪戰(zhàn)并未對中國動力電池產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生實際的殺傷力，但后續(xù)中國磷酸鐵鋰廠商向美國等國家出口磷酸鐵鋰產(chǎn)品時，仍需繳納專利使用費，否則將面臨專利訴訟風險。
這場糾紛足以對中國動力電池產(chǎn)業(yè)敲響警鐘——不掌握原創(chuàng)技術(shù)，脖子上總會有道隱形的枷鎖，不知道何時會突然收緊。
在對原創(chuàng)技術(shù)研發(fā)的重視上，國外企業(yè)的做法很值得學(xué)習。
何向明在多次出國走訪后發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象：“國外企業(yè)在建電池工廠時會把基礎(chǔ)研究直接算入預(yù)算。比如歐洲一些企業(yè)花10億建廠，可能會拿出2億來做原創(chuàng)研發(fā)、技術(shù)開發(fā)和人才團隊建設(shè)，要么跟高校合作，要么自己來做，規(guī)劃得非常清楚，這是中國沒有的?！?
相比之下，國內(nèi)企業(yè)則更側(cè)重產(chǎn)品層面的創(chuàng)新，體現(xiàn)在動力電池上則為電池結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。
例如，比亞迪主打的磷酸鐵鋰路線能量密度的理論值較低，但其推出的刀片電池能量密度達140-160Wh/kg；2019年，寧德時代在法蘭克福第一次公開展示了CTP（Cell to Pack）高效成組技術(shù)，并在2021年向現(xiàn)代摩比斯授權(quán)CTP技術(shù)，實現(xiàn)了技術(shù)的“反向輸出”。
但如今，傳統(tǒng)技術(shù)路線下，電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新帶來的電池性能提升逐漸觸達天花板，底層的原創(chuàng)技術(shù)突破才能將電池性能帶上一個新臺階。
此外，動力電池還有諸多科學(xué)性問題尚待研究厘清。何向明表示，對于接連出現(xiàn)的電池起火問題，若從電池材料體系著手改進，未來很有可能從根源上徹底解決電動車和儲能電站起火的問題。
可以預(yù)料，技術(shù)升級將會成為下一個十年的主旋律。
目前，動力電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)衍生了多條技術(shù)路線。按材料體系可粗略分為磷酸鐵鋰電池、三元鋰離子電池、聚合物鋰電池、氫燃料電池、固態(tài)電池、鈉離子電池等。
不同的材料體系和電池結(jié)構(gòu)使得電池呈現(xiàn)不同的性能。
其中，傳統(tǒng)的鋰離子電池憑借高能量密度的優(yōu)異性能，在過去三十年被規(guī)?；瘧?yīng)用在消費電子與電動汽車兩大領(lǐng)域。氫燃料電池雖然曾在豐田的帶領(lǐng)下，與鋰電有過正面比拼，但高昂的成本與加氫儲氫等基礎(chǔ)設(shè)施的不配套都使其暫時敗下陣來。
鈉離子電池、固態(tài)電池則在近幾年才開始逐漸走向產(chǎn)業(yè)化。由于鈉離子電池能量密度較鋰離子電池更低，但安全性高，因此許多業(yè)內(nèi)人士分析，鈉離子電池未來或許會在低速車、小型車領(lǐng)域?qū)︿囯娦纬裳a充，但儲能領(lǐng)域才是鈉離子電池真正的舞臺。
綜合來看，考慮到電動汽車的續(xù)航需求，動力電池對能量密度有更高的要求。而上述幾種電池路線中，固態(tài)電池是能量密度最高的一種?！拔磥泶蠹铱隙ㄒ粩嘧非蟾叩哪芰棵芏?，固態(tài)電池如果解決了里程焦慮，電動車的應(yīng)用面積會更廣，整個電動車的市場空間可以再提高一層?！泵桌诟嬖V「甲子光年」。
因此，不少業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)形成共識：固態(tài)電池，會是下一個主戰(zhàn)場。
各國也在加足馬力，爭向布局固態(tài)電池的研究。粗略理解，固態(tài)電池和現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰離子電池在材料體系上最明顯的差別在于電解質(zhì)形態(tài)。
目前主流的鋰離子電池路線電芯內(nèi)部大致由4部分組成：正極材料、負極材料、隔膜及電解液。其中，隔膜和電解液類似“中介”的角色，傳遞正負極釋放的帶電物質(zhì)。固態(tài)電池則用固態(tài)電解質(zhì)代替隔膜和電解液，可極大提升電池的能量密度。
（固態(tài)電極與固態(tài)電解質(zhì)3D渲染圖）
正如傳統(tǒng)鋰離子電池有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池等技術(shù)路線之分，根據(jù)材料體系的不同，固態(tài)電池也分為硫化物、氧化物、聚合物三大主要路線。目前，中國以氧化物為主，日本以硫化物為主，歐美以聚合物為主。
不同于過去十年，這一次，各國站在了同一條起跑線上?！叭绻F(xiàn)在還不入局固態(tài)電池可能就有些晚了?！泵桌诒硎尽?
有觀點認為，固態(tài)電池領(lǐng)域可能會成長出另一家“寧德時代”。在米磊看來，要成為固態(tài)電池界的“寧德時代”需要具備三個特質(zhì)：
1.在對的時間做對的事，盡早切入行業(yè)；
2.有足夠深厚的技術(shù)壁壘；
3.有足夠強大的團隊。
目前，除了技術(shù)研發(fā)，固態(tài)電池的供應(yīng)鏈體系產(chǎn)線搭建與人才儲備也在初期，仍處于由實驗室向產(chǎn)線過渡的階段。
在這一過程中，CAE仿真等數(shù)字化技術(shù)也在逐漸加入電池產(chǎn)品的研發(fā)環(huán)節(jié)。米磊告訴「甲子光年」：“國內(nèi)最近一兩年慢慢出現(xiàn)了一些企業(yè)開始做電池生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化?！?
其中，2021年，寧德時代通過高通量材料集成計算平臺，在原子級別對材料進行仿真設(shè)計優(yōu)化，研發(fā)出高能量密度、高穩(wěn)定性和低溫性能優(yōu)異的第一代鈉離子電池技術(shù)；中創(chuàng)新航也在2022全球新能源與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會上表示，公司在OS高錳鋰電池新產(chǎn)品研發(fā)過程中，綜合運用了測試的實驗技術(shù)與虛擬的仿真技術(shù)。
動力電池在原創(chuàng)技術(shù)與全新的產(chǎn)品研發(fā)兩個方面都開始進入深水區(qū)?！拔磥?，我們會更關(guān)注原創(chuàng)技術(shù)的突破，尤其是材料體系的突破，能夠進一步提升能量密度、安全性以及長期快速充放電等性能?！泵桌谡f。
可見，動力電池在制造業(yè)的外殼之下，仍有一個高科技的內(nèi)核。未來，動力電池真正地長遠發(fā)展，依然需要依托原創(chuàng)技術(shù)的突破。
正如何向明所言：“科學(xué)決定工程能走多遠?！?
