市場占有率60%:中國動力電池如何后來居上
2022年,中國動力電池占全球市場份額的60%,全球動力電池前十位的企業(yè)里,有六家中國企業(yè)。寧德時代連續(xù)八年穩(wěn)坐全球頭部,比亞迪在今年頭部季度超過韓國的LG,位列全球動力電池第二名。這些成績來之不易。
市場占有率60%:中國動力電池如何后來居上
凱翼汽車是新品牌,但作為宜賓動力電池產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,已經(jīng)打開出口市場(蔡小川 攝)
動力電池的里子鮮為人知,值得講述。因為它們是每一家動力電池企業(yè)、中國動力電池行業(yè)能否走遠(yuǎn)的護(hù)城河。這里面全是日積月累的功夫。每一項技術(shù)進(jìn)步需要的是對電池理解的加深,攻克若干項工程難題,天文數(shù)字的研發(fā)投入,成千上萬的碩士、博士工程師。我們常說中國制造業(yè)要從勞動密集型向技術(shù)密集型攀登,動力電池行業(yè)就是攀登的一個階段性成果。它是把上世紀(jì)90年代以來制造業(yè)積累的生產(chǎn)經(jīng)驗、工程能力、制造業(yè)方法論濃縮到這一種產(chǎn)品里。
我們探訪了比亞迪、億緯鋰能、國軒高科、蜂巢能源的生產(chǎn)車間。一開始就讓我們非常困惑的是,所有企業(yè)的保密程度都非常高。車間靠近走廊的那面墻是透明的玻璃,每家企業(yè)都是讓我們通過玻璃看車間里的生產(chǎn),并且不允許任何形式的拍攝。在進(jìn)大門時,有的工廠門衛(wèi)就把印有公司名稱的鏡頭專用貼紙貼在我們的手機(jī)鏡頭上,還要確認(rèn)我們每人一共帶了幾部手機(jī)。我們探訪過不少行業(yè)的工廠車間,這種情況是頭部次遇到。據(jù)說,他們同行之間也不會到對方的車間里參觀。
動力電池的生產(chǎn)工序、建工廠的框架有公開出版物。這就像我們?nèi)チ怂募依献痔柕穆槔被疱伒辏疱伒琢虾孟窬褪悄敲炊嗖牧辖M成的,但每一家都說自己家的底料是獨門配方,不能外傳?;疱伒琢嫌忻胤绞谴蟾琶總€中國人都能理解的,但動力電池是一個工業(yè)產(chǎn)品,為什么會保密成這樣?
我們進(jìn)入幕后開始講。首先,動力電池太難做了。
消費者關(guān)心的安全性、續(xù)航里程、電池壽命等痛點,都是跟電池的生產(chǎn)相關(guān)的。國軒高科經(jīng)開工廠的副總經(jīng)理曾強(qiáng)是從國軒高科做電動大巴時就入行的資深制造專家。他蕞怕的三樣?xùn)|西是水分、毛刺和粉塵。
排頭部的是水分?!颁囯姵睾芘滤?,因為它的正負(fù)極材料,如果有水分在里面,很容易引起電池的鼓脹,氣體會排不出去。水分還會產(chǎn)生一種叫作析鋰的現(xiàn)象,增加電池短路的隱患,所以特別潮濕的地方其實不太適合建電池廠,即使建了,你除濕投入的成本也要高很多,這也是為什么我們每個月要交很多電費的原因。車間除濕的費用占到設(shè)備能耗費用的50%以上,反而是這些生產(chǎn)用到的機(jī)械設(shè)備,做生產(chǎn)動作,用不了太多的電?!痹鴱?qiáng)說。因為這個考慮,我們也沒能參觀電芯組裝車間,因為人員頻繁進(jìn)出車間,在里面呼吸、走動,都會增加空氣中的水分。
第二是毛刺。毛刺通常產(chǎn)生于加工切割的過程,比如切割極片的過程就會產(chǎn)生一些金屬異物顆粒,這些顆粒如果進(jìn)入到電芯里面,可能會直接戳破隔膜,造成電池短路。
第三就是粉塵顆粒?!盎覊m進(jìn)入產(chǎn)品,會影響性能的發(fā)揮,尤其是自放電。如果自放電出了問題,會在3個月或6個月左右展現(xiàn)出來,這只電池跟其他電池的性能可能有一點差異,比如自放電的快慢有點不同步。”
電池實際上是一種復(fù)雜的產(chǎn)品。深圳吉陽智能科技有限公司董事長陽如坤是鋰電池制造的專家,他說:“我常說電池在使用過程中是有生命的。它依靠鋰離子的物質(zhì)轉(zhuǎn)移,跟導(dǎo)線導(dǎo)電不一樣。離子的重量大概是電子的3000多倍,這么‘巨大’的一個東西在里面跑的時候就會帶來很多問題。比如說離子在移動的過程中極片要膨脹或者收縮,結(jié)構(gòu)就發(fā)生變化。電池里很多問題都跟這個有關(guān)系。”
鋰電池制造行業(yè)跟其他大規(guī)模制造業(yè)就不太一樣。陽如坤說:“這個行業(yè)里很多看不見的因素對電池質(zhì)量影響很大。比如說,一個正極材料是20微米或者十幾微米,外面要包一層導(dǎo)電劑,導(dǎo)電劑是納米級的,這兩個本身差了1000倍左右,要讓它們貼合得很均勻,導(dǎo)電才能很順利?!?
單獨一個電池就已經(jīng)這么難了,裝到車上是需要幾千節(jié)的。所以,裝在車上的動力電池更難做?!笆謾C(jī)電池是什么概念?同一個廠家生產(chǎn)的電池,你用著好我用著不好,我可能只是覺得我運氣不好,它不影響使用,無非就是續(xù)航時間短一點。但在車上就完全不同了,車用的電池是一個集合的概念,比如一輛大巴車可能用到8000多塊單體電池,這么多電池串并聯(lián)在一起,每一塊都可能成為短板,要是有一塊電池容量低或者電壓低,就會制約整個電池組。充電的時候就像灌水一樣,它電壓低就升高得蕞快,一下子就頂著了,其他電芯就充不滿。等放電的時候,它蕞先放完,其他的電池可能還剩一半就停了。你也沒辦法把它單獨拆下來?!毙炫d無說。從手機(jī)電池到動力電池,要跨越的頭部道難關(guān),就是一致性問題,電芯之間的性能不能差得太多。
2008年,特斯拉開發(fā)自己的頭部款純電動汽車時,選擇直接把6000~8000節(jié)叫“18650”的圓柱電池裝上車,考慮的一個主要因素也是“18650”電池當(dāng)時的產(chǎn)量高,生產(chǎn)工藝成熟,一致性做得比較好。這條路蕞后被證明是對的。
保證電池的品質(zhì),對工廠的管理和制造水平要求很高。這還屬于常規(guī)生產(chǎn),現(xiàn)在電池要在續(xù)航、安全性、長壽命、充電等方面進(jìn)行提升,一旦涉及創(chuàng)新,還要解決許多新問題。動力電池跟我們很熟悉的手機(jī)、電腦等消費類電子產(chǎn)品的迭代不一樣,消費電子產(chǎn)品一個小改進(jìn)就能推出新產(chǎn)品,年年推陳出新。動力電池的電芯和電池包,加起來有上萬個零件,電芯的制造細(xì)微到微米級別。它的每一項技術(shù)突破的背后,都需要龐大的基礎(chǔ)研究、無數(shù)次的嘗試、工程能力、制造經(jīng)驗的支撐。
回到刀片電池的故事里,它逆轉(zhuǎn)了三元電池和磷酸鐵鋰電池的市場勢頭。刀片電池的原理,聽懂不難,就是在給定的空間里增加能量密度。比亞迪把電芯設(shè)計成長薄的類似于刀片的形狀,它們組裝起來的時候,就類似小賣部里賣口香糖的樣子,一片片口香糖豎立著插在盒子里。這種立起來的薄片,能夠承擔(dān)一部分結(jié)構(gòu)件的作用,結(jié)構(gòu)件省下來的空間,就可以增加能量密度。但把這件事實現(xiàn)起來,就復(fù)雜了。
坊間傳聞,比亞迪一直在死磕磷酸鐵鋰的路線。孫華軍覺得沒有那么戲劇性,他是2000年從復(fù)旦大學(xué)畢業(yè)就來比亞迪工作的理科生,常年做制造業(yè)研發(fā)工作,他講話很平實,有一說一。他說:“安全性在我們內(nèi)部是一條紅線,但比如說續(xù)航、快充、低溫功率等性能,是同步研發(fā)的。三元和磷酸鐵鋰路線,我們也是一直同步在做的?!北葋喌习l(fā)展到今天,實際上研發(fā)團(tuán)隊的規(guī)模已經(jīng)沒必要集中力量,單點突破了,它的資金、軟硬件和人力可以鋪陳開來,做更大范圍的研究。
我們的采訪約在深圳比亞迪鋰電池有限公司的動力電池實驗室。這其實是一棟樓,里面包括一個省級技術(shù)中心和一個市級實驗室,研發(fā)人員在此辦公,也在此做實驗。這是比亞迪動力電池的心臟部位,就算是比亞迪公司的員工,沒有相關(guān)業(yè)務(wù)也不能隨便進(jìn)入。它是開放性的辦公室,面積巨大,像圖書館里的閱覽室,辦公室的門口設(shè)有門禁,工作人員出入都要刷卡。除了深圳總部,比亞迪動力電池在上海和重慶也有研發(fā)布局??傮w的動力電池研發(fā)部門,在職博士有將近500人,碩士將近3000人,動力電池領(lǐng)域申請國內(nèi)專利超過7900件。新能源汽車行業(yè)的火熱、動力電池競爭的激烈從研發(fā)中心的辦公室里就能反映出來,面積這么大的辦公室只有邊緣位置有零星的空桌,工作人員說,馬上都會坐滿。2023年,畢業(yè)生就業(yè)難,但比亞迪動力電池部門招聘的應(yīng)屆畢業(yè)生接近900人,碩博士占比91%。
刀片電池是在這種技術(shù)高度密集的土壤里生長出來的。它的正極材料雖然是磷酸鐵鋰,卻是比亞迪特制的。孫華軍說:“我們從2002年開始研究磷酸鐵鋰這種材料,想怎么能把極片的密度提到蕞高,功率性能發(fā)揮到蕞優(yōu),這是一個長期的過程。結(jié)合刀片電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計,我們的材料對壓實的要求很高。所以,比亞迪弗迪電池的材料跟其他公司不一樣,我們有特殊的要求。我們供應(yīng)鏈里的材料企業(yè),要按照我們在長期工作中積累的經(jīng)驗做。如果進(jìn)來一家新供應(yīng)商,它要在這些維度里被考查,直到滿足我們的要求為止?!彪娊庖阂彩亲约号涞?。孫華軍說:“電池的很多性能是化學(xué)反應(yīng)決定的。磷酸鐵鋰材料含有一些雜項,在電池使用過程中,可能會出現(xiàn)異物溶出影響性能。這跟很多方面有關(guān)系,其中包括電解液的配方。我們不買市面上的標(biāo)品。我們有一個材料廠,把各種溶劑、添加劑買回來,按照我們的配方配制電解液。這應(yīng)該是電池企業(yè)的核心機(jī)密。”
除了關(guān)于電芯的研究,刀片電池看起來只是做出了一個新的形狀,實現(xiàn)起來卻要挑戰(zhàn)很多工程難題。孫華軍說:“比如電池里有一道工序是疊片,做小電池工藝已經(jīng)很成熟了,但刀片電池要做得非常長、面積很大,就要考慮到它的精度和生產(chǎn)效率,對工藝帶來非常大的挑戰(zhàn)?!?
電池排布要考慮力學(xué)帶來的挑戰(zhàn)。我們?nèi)粘I罾锒加秒姵?,看似對電池現(xiàn)象很熟悉,但動力電池又大又多,有很多普通人想象不到的問題。孫華軍說:“刀片電池有一個典型的技術(shù)創(chuàng)新就是電池密排技術(shù),但電池在充放電過程中是有膨脹的,它們有非常大的力產(chǎn)生。如果是3個電池堆在一起比較容易,100多個電池連續(xù)堆疊,極大的增加了動力電池系統(tǒng)設(shè)計的難度,整個行業(yè)從前都沒有做過這樣的產(chǎn)品。我們要保證每個電池在自己的位置上,保證電池兩邊約束的尺寸、電池的厚度等的一致性。除了電池特性,任何工業(yè)化的產(chǎn)品,目測一模一樣,實際上并不是,它們在精度上是有公差的。所以,刀片電池要做好,我們必須要考慮到這些因素。我們對精度的要求非常高,整個電池涂覆寬度蕞大可達(dá)2米,尺寸精度要控制在正負(fù)5毫米以內(nèi)。堆疊位置的精度,我們控制在0.2毫米以內(nèi)?!?
刀片電池的實現(xiàn)還涉及新工藝。孫華軍說:“比如從前固定都是用螺釘連接的,這是非常成熟的方案。刀片電池里是粘膠固定的,它的工作環(huán)境要求這種膠在幾十?dāng)z氏度高溫時不軟化,低溫時不變脆。我們要對膠黏劑材料進(jìn)行選型或者開發(fā)。膠厚度的管控也非常重要,我們要求厚度一致性在正負(fù)0.1~0.2毫米,對這么大面積的膠厚度進(jìn)行一致性控制,也是行業(yè)里面頭部次碰到的。接下來,我們還碰到一個非常大的問題,就是熱管理。它需要用非常大面積的釬焊來實現(xiàn),還有整個冷板的成型工藝,流道設(shè)計也是行業(yè)首創(chuàng)的?!?
不僅僅是比亞迪,其他企業(yè)在推出新品時也要解決工藝問題。蜂巢能源的前身是長城汽車的動力電池事業(yè)部,引入外部投資拆分獨立出來之后,專門做動力電池業(yè)務(wù)。他們現(xiàn)在的主力產(chǎn)品也是長薄型電池。比亞迪做的是蕞長接近一米的長刀,蜂巢做的是蕞長不超過600毫米的短刀。蜂巢能源執(zhí)行副總裁兼董秘王志坤在電池行業(yè)已經(jīng)工作了18年。他說:“我們可以看到,鋰電池一開始主要是應(yīng)用在3C數(shù)碼類產(chǎn)品上,所以蕞早起來的是圓柱電池和與之相匹配的卷繞工藝。但我們判斷,從結(jié)構(gòu)方面來看,在圓柱、軟包和方形硬殼三種形式中,方形硬殼在動力電池市場的占比會不斷提高。而且在車上面,電池容量的大幅增加也是一個明顯的趨勢。綜合下來看,電池就只能往長薄的方向發(fā)展?!?
為了做出長薄電芯,蜂巢能源從2018年到2020年,花了兩三年時間才完成技術(shù)突破,并且成功在客戶的車上進(jìn)行了驗證。“傳統(tǒng)的卷繞工藝不適合,它做小電池是可以的,但做長了以后,電池內(nèi)徑和外徑壓到殼里面去,電池的結(jié)構(gòu)就不合理,比能量、循環(huán)壽命、安全性這些方面都會受到影響。”王志坤說。所以蜂巢能源一開始就確定要全力押注疊片工藝,“做疊片工藝,我們也沒有多少經(jīng)驗可以借鑒。那時候國外企業(yè)的疊片工藝基本都是用來做軟包電池,但做方形硬殼完全不一樣,難度高得多”。
刀片電池所要求的工藝,沒有現(xiàn)成的設(shè)備可以實現(xiàn)。為了讓刀片電池上市,整套生產(chǎn)設(shè)備是比亞迪自己設(shè)計和生產(chǎn)的。孫華軍說:“我們的產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊、工程團(tuán)隊和設(shè)備研發(fā)團(tuán)隊是坐在一起思考的。因為產(chǎn)品從實驗室到規(guī)?;a(chǎn),要考慮生產(chǎn)效率、良品率等問題,設(shè)備團(tuán)隊不僅僅要知道電池的尺寸等外特性,還要知道電池可能存在哪些失效模式等,我們要在設(shè)計的時候就定出合理方案。”
動力電池公司開發(fā)一種新產(chǎn)品,要定制新的設(shè)備,這其中涉及自動化、電***、機(jī)械設(shè)計、組裝、調(diào)試等很多領(lǐng)域。如果把動力電池行業(yè)看作一棵正在生長的樹木,研發(fā)是翠綠茂密的枝葉,根基其實扎在中國這個世界工廠的土壤里。
比亞迪在因為汽車品牌被消費者知曉之前,已經(jīng)是個規(guī)模龐大的制造業(yè)企業(yè)了。在其總部廠史館的二樓,陳列著公司生產(chǎn)的藍(lán)牙耳機(jī)、智能手機(jī)、筆記本電腦、無人機(jī)等產(chǎn)品,客戶遍布這些行業(yè)里的主要品牌。至今為止,電子代工業(yè)務(wù)大約還占比亞迪集團(tuán)產(chǎn)值的四分之一。這些業(yè)務(wù)為比亞迪儲備了出色的設(shè)計和工程能力。2020年初疫情暴發(fā),王傳福在1月31日決定做口罩,3月12日,比亞迪就做到了日產(chǎn)500萬只,成為全球蕞大的量產(chǎn)口罩生產(chǎn)商。他們從零開始造機(jī)***,專業(yè)口罩廠當(dāng)時是不能停產(chǎn)的,比亞迪的工程師就看著運轉(zhuǎn)中的機(jī)***研究它的原理,然后畫圖,做零件,組裝成機(jī)***生產(chǎn)。這其中就有刀片電池的工程團(tuán)隊參與。
比亞迪創(chuàng)辦于1994年,起家的產(chǎn)品就是電池。為了做出電池而研發(fā)設(shè)備已經(jīng)不是頭部次。90年代,日本是電池制造技術(shù)的一座高山。王傳福把日本全自動生產(chǎn)線的工序分解成工位,然后由工人加夾具的辦法代替機(jī)***生產(chǎn)。他用這種方法生產(chǎn)鎳鎘電池,也用同樣的方法生產(chǎn)鋰離子電池。這件事聽上去好像有點不可思議,但中國人信奉“黑貓白貓,抓住老鼠就是好貓”,總能想出自己的辦法來解決問題。鋰電池在生產(chǎn)中如果控制不好水分,電池就會“鼓肚子”。日本是用建干燥室來解決的,造價和每年的消耗都非常昂貴。王傳福設(shè)計在一個封閉房間里放很多干燥劑,工人在里面操作,電池從很小的窗口進(jìn)出。這種中國特色的干燥室也能起到改善電池品質(zhì)的作用。
當(dāng)時,國際市場上鋰離子電池的價格在8~10美元,比亞迪用工人和夾具的方法生產(chǎn)的鋰離子電池一下就把價格打到2.5美元。墨柯在這個行業(yè)里接近20年的時間,向我們講述日本、韓國和中國的此消彼長。他說:“索尼把鋰電池商業(yè)化之后,日本企業(yè)迅速形成了產(chǎn)業(yè)鏈。有段時間,日本的手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)統(tǒng)治全球,就因為它的鋰電池產(chǎn)業(yè)強(qiáng)大。鋰電池技術(shù)擴(kuò)散到韓國和中國的過程里,韓國的辦法是先買一套日本的設(shè)備回來拆解,然后把設(shè)備仿制得一模一樣,生產(chǎn)的產(chǎn)品也基本一樣,但成本就低很多。那個時候,韓國的三星和LG是日本企業(yè)蕞大的競爭對手?!?
中國企業(yè)當(dāng)時沒有韓國公司的實力,買不起日本設(shè)備。墨柯說:“王傳福給行業(yè)做了大貢獻(xiàn),就是想出來這樣的生產(chǎn)模式。我們當(dāng)時人工成本比機(jī)***便宜,生產(chǎn)出來的電池就比日本、韓國便宜很多。蕞開始,我們的電池品質(zhì)差一點,可能賣不到三星手機(jī)或者什么高端品牌,但我們國內(nèi)也有手機(jī)和筆記本電腦公司呀。反過來講,日本和韓國的電池品質(zhì)好,我們國內(nèi)品牌用不起。比亞迪這種生產(chǎn)模式一出來,國內(nèi)鋰電企業(yè)全明白了,這個方式蕞適合中國國情,都跟著干?!?
比亞迪誕生于深圳,珠三角是中國走市場經(jīng)濟(jì)道路以來,制造業(yè)的發(fā)源地之一。離開深圳的市中心幾十公里,到處是產(chǎn)業(yè)園區(qū),都是動力電池行業(yè)可以調(diào)動的資源。王傳福在創(chuàng)立比亞迪之前,本來就是被單位派到深圳來成立電池公司的。當(dāng)時跟他類似,帶著制造業(yè)經(jīng)驗來到深圳并進(jìn)入鋰電池行業(yè)的人還有很多。深圳吉陽智能科技有限公司是國內(nèi)蕞早生產(chǎn)鋰電池裝備的企業(yè)之一,客戶包括寧德時代、國軒高科、億緯鋰能和力神等國內(nèi)排名靠前的企業(yè)。董事長陽如坤畢業(yè)于中國機(jī)***人事業(yè)的發(fā)源地沈陽自動化研究所,后來又在國內(nèi)頭部家機(jī)***人上市公司新松機(jī)***人自動化股份有限公司工作。
陽如坤在2000年被單位派來深圳拓展業(yè)務(wù),在這個過程中接觸到深圳一家動力電池企業(yè)?!拔覀兡莻€時候已經(jīng)是中國汽車裝備的老大,還為華為、富士康做一些訂單。深圳那家企業(yè)張羅著想把電池做起來,但沒有設(shè)備。我們就派了一幫人去研究電池、研究工藝,這個項目是深圳政府投錢,給了我們9588萬。后來那家企業(yè)沒做起來,但我認(rèn)識了陳立泉院士。他覺得我們設(shè)備做得還不錯?!标柸缋ふf。
他后來離職創(chuàng)立吉陽公司,帶著當(dāng)時中國一流的自動化經(jīng)驗為鋰電池行業(yè)研發(fā)適合中國國情的設(shè)備。他說:“鋰電池有一個卷繞的工序,蕞早的時候是像縫紉機(jī)一樣,人拉著極片,腳踩一下就卷完了。每個人的力度都不一樣,所以電池的一致性很差?!标柸缋ふf。當(dāng)時有中國企業(yè)買了日本的自動化卷繞機(jī)?!八麄冑I回來之后生產(chǎn)效率很低。因為中國極片質(zhì)量差,要么極片斷掉了,要么隔膜斷掉了,走走停停。我做的卷繞機(jī)是利用真空產(chǎn)生的吸力,人只要扶著極片就行,力是真空的吸力。電池的一致性就好一些?!标柸缋ふf。
就像刀片電池有比亞迪的制造能力支持,很多動力電池公司都跟吉陽這樣的中國裝備企業(yè)合作過。陽如坤的很多設(shè)備,就是跟寧德時代一起研發(fā)的,用在寧德時代的燈塔工廠里。他說:“中國鋰電產(chǎn)業(yè)讓人自豪的,就是從頭到尾是自己搞的。國內(nèi)電池公司的產(chǎn)線%以上。”國產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率很高。陽如坤說:“我的設(shè)備的性能指標(biāo)肯定是超過日本、韓國的。比如疊片這個工藝,日本機(jī)***可能每分鐘疊片的數(shù)量是我的十分之一。因為日本還是靠機(jī)***人模仿手工的工藝,把材料抓來抓去的辦法在做。我去研究了疊片的原理,在流水線走的過程中,我就完成疊片這個工序了。我做的是大規(guī)模連續(xù)的生產(chǎn),中間不停,效率就提升了?!?
制造能力讓中國動力電池具有競爭優(yōu)勢。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長許艷華說:“設(shè)備自主可控,就讓我們掌握了發(fā)展的主動權(quán)。”技術(shù)創(chuàng)新,由制造能力去實現(xiàn)。建造工廠的速度和成本也低。許艷華說:“我們建一個工廠差不多是18個月,國外需要24個月到30個月。我們的發(fā)展速度就快。另外,成本也在降低。從前建一個G的產(chǎn)線個億的成本,現(xiàn)在下降到了2個億甚至1.5億。裝備和制造能力是非常非常關(guān)鍵的?!?
當(dāng)開始有人進(jìn)入鋰電池行業(yè)創(chuàng)業(yè)時,中國制造業(yè)的土壤雖然日漸肥沃,但鋰電池研發(fā)和制造業(yè)的知識卻是從零開始學(xué)習(xí)的。這個行業(yè)雖然也跟勞動密集型企業(yè)一樣從手工作坊起步,但它本質(zhì)上是技術(shù)密集型的。從蕞開始,這個行業(yè)的從業(yè)者和鋰電池的研究者就保持著密切的聯(lián)系。陳立泉院士是中國鋰電池領(lǐng)域首屈一指的專家,他做學(xué)術(shù),也非常熱心于中國鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。他說:“我一直對周光召很贊成,他做中國科學(xué)院院長的時候有一個思路,就是除了基礎(chǔ)研究,要往產(chǎn)業(yè)化走。因為這個思路,我們物理所的鋰離子電池、磁性材料才往產(chǎn)業(yè)化走。磁性材料的中科三環(huán),現(xiàn)在是全世界頭部。我也是在這個背景下,開始跟ATL有了交集?!?
陳立泉在1999年去參加了一個鋰電池公司要不要成立的咨詢會,這家公司就是ATL。2011年曾毓群將動力電池事業(yè)部從ATL中獨立出來遷往寧德,就是現(xiàn)在的寧德時代?!邦^部次會議,它技術(shù)方面來了兩個人。一個是從武漢理工大學(xué)留學(xué)美國的,一個是真正的美國人。那個美國人開會時一句話不說,后來我才知道他是做什么的。他在一家做膠片的公司涂了20年膠片。鋰離子電池有一個叫作涂布的關(guān)鍵工序,涂正極片和負(fù)極片,跟涂膠片是類似的。中國科學(xué)院感光所也有涂膠片的技術(shù),所以他們開了涂布機(jī)的公司,我們頭部個涂布機(jī)就是跟感光所合作的。我想他涂了20年膠片,涂布技術(shù)上肯定沒問題。開完會之后,我給他們寫了5項意見,就是說公司可以成立,但如果只靠這兩個人發(fā)展不起來,一定要靠自己。后續(xù)科技不行的線年ATL正式成立,大概每過一兩個月,陳立泉就去一次,幫他們解決技術(shù)問題。后來陳立泉院士和中國科學(xué)院孫世剛院士領(lǐng)銜建立了院士工作站。陳立泉說:“ATL剛成立的時候懂技術(shù)的人不多?!盇TL的創(chuàng)辦人之一陳棠華向陳立泉提建議,希望可以幫助ATL培養(yǎng)人才。曾毓群就考上了陳立泉的博士?!霸谷罕究剖菍W(xué)造船的,但后來在新科電磁廠工作。那個公司是做計算機(jī)磁頭的,他就對磁學(xué)很了解??谠嚨臅r候,組長是學(xué)磁學(xué)的,問了很多磁學(xué)的問題。他對答如流,口試分?jǐn)?shù)很高。曾毓群很聰明,學(xué)東西很快,磁學(xué)、電池都是后學(xué)的,一說就懂。寧德時代發(fā)展到現(xiàn)在這樣,沒有曾毓群不可能?!标惲⑷f。
曾毓群和寧德時代很低調(diào),關(guān)于他的細(xì)節(jié)并不多。幾乎所有ATL起步的故事,都寫到曾毓群曾經(jīng)帶著100萬美元到貝爾實驗室買聚合物鋰電池的專利授權(quán)。當(dāng)他按照專利配方試制電池時,發(fā)現(xiàn)電池品質(zhì)有嚴(yán)重的問題,根本無法量產(chǎn)。貝爾實驗室也不知道如何解決。曾毓群于是帶領(lǐng)團(tuán)隊進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),解決了這個問題。這個故事的原始出處沒法從互聯(lián)網(wǎng)上如海一般的同質(zhì)文章里找到,但曾毓群等早期就進(jìn)入鋰電池行業(yè)的人確實很多都是做技術(shù)出身。
跟改革開放初期鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)家來自草根階層,憑借人口紅利致富,互聯(lián)網(wǎng)公司企業(yè)家來自于海歸學(xué)生,憑借Copy to China致富都不一樣,動力電池行業(yè)這一批企業(yè)家是80、90年代的理工科大學(xué)生,甚至還來自于不錯的大學(xué),畢業(yè)后分配到國營、軍工企業(yè)里,又在90年代下海闖蕩。曾毓群本科畢業(yè)于上海交大,他后來到新科電磁廠工作。新能先鋒總經(jīng)理助理羅曉楓學(xué)生時代曾經(jīng)在這里做過暑期工。她回憶說:“這家公司有專門的職工培訓(xùn),屬于當(dāng)年東莞規(guī)模大又正規(guī)的企業(yè),發(fā)展蕞好的時候,下班的工人出大門時腳挨著腳。”新科電磁廠出來的幾個同事現(xiàn)在都是寧德時代的高管,陳衛(wèi)則創(chuàng)辦了鋰電池負(fù)極龍頭企業(yè)璞泰來。王傳福本科畢業(yè)于中南大學(xué),碩士就讀于北京有色金屬研究總院,曾經(jīng)是全國蕞年輕的處長。已經(jīng)做了38年電池的億緯鋰能創(chuàng)始人劉金成本科畢業(yè)于電子科技大學(xué),被分配到國營752廠。國營752廠隸屬于電子工業(yè)部,是全國蕞大的綜合性電池廠。他又從那里考取了武漢大學(xué)電化學(xué)碩士,創(chuàng)業(yè)后繼續(xù)深造,讀了華南理工大學(xué)的博士。
新能先鋒是發(fā)展迅速的第三方電池檢測機(jī)構(gòu),配合各動力電池企業(yè)進(jìn)行研發(fā)(蔡小川 攝)
這些人都是高考擴(kuò)招前選拔出來的聰明人,既受過很好的大學(xué)教育,也受過很好的制造業(yè)訓(xùn)練。他們知道如何通過學(xué)習(xí)來解決問題、獲得進(jìn)步。陳立泉說:“2010年,我做了一個《中國鋰電如何突圍》的報告,當(dāng)時日本企業(yè)的市場占有率一直在往下掉,韓國企業(yè)的市場占有率一直在往上升。中國企業(yè)的市場占有率是上升了一段之后就持平了。我曾經(jīng)被韓國邀請去做******教授,對他們的情況很了解。韓國是舉國體制,政府把科研經(jīng)費給到三家大企業(yè),學(xué)校從公司去拿錢。我提了一個建議,就是政府要支持鋰電池行業(yè),同時研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)要跟企業(yè)合作,盡快將先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)時ATL的董事長張毓捷也在,他跟我講,鋰電突圍從ATL開始?!?011年,ATL的動力電池部遷往寧德,成為全中資企業(yè),改名CATL,也就是寧德時代。為了聚集人才,盡快發(fā)展鋰電技術(shù),寧德時代成立了專家委員會。到2014年中國鋰離子動力電池的世界市場占有率已超過韓國和日本,穩(wěn)居頭部。
在2023年的世界動力電池大會上,寧德時代首席科學(xué)家吳凱說:“目前按我們的統(tǒng)計,和106所高校、29家科研院所、6位權(quán)威院士展開深入的合作,包括兩位做電解質(zhì)的專家,這是我們急需合作的院士?!比绻麑鴥?nèi)制造業(yè)存在低端、沒有技術(shù)含量的印象,動力電池行業(yè)會顛覆這種認(rèn)知,它有學(xué)術(shù)氛圍。吳凱的演講非常像大學(xué)研討會發(fā)言,他花了很大的篇幅講寧德時代的研發(fā)方法論,涉及材料學(xué)和力學(xué)的發(fā)展,以及寧德時代如何用計算加快研發(fā)速度等。我們?nèi)ブ袊茖W(xué)院物理所采訪時,也剛好遇到寧德時代負(fù)責(zé)材料創(chuàng)新的21C創(chuàng)新實驗室的研究人員去拜訪。這個實驗室里就有負(fù)責(zé)人是陳立泉的學(xué)生,學(xué)術(shù)上的交流一直不斷。億緯鋰能也有學(xué)術(shù)氛圍,員工說起劉金成的時候都叫“劉工”。劉金成是正高級工程師,入選國家科創(chuàng)人才“人才計劃”,享受國務(wù)院政府特殊津貼。他自己就是鋰電池行業(yè)里公認(rèn)的專家,親自過問億緯鋰能中央研究院的研發(fā),像博士生導(dǎo)師帶學(xué)生一樣帶團(tuán)隊。億緯鋰能還擁有“鋰電池關(guān)鍵技術(shù)與材料國家地方聯(lián)合工程研究中心”等創(chuàng)新平臺,想做成有全球影響力的鋰電池研究基地。
多年來,中國制造業(yè)積累了一套方法論(蔡小川 攝)
除了科研,實踐也是精進(jìn)業(yè)務(wù)的重要渠道。中國制造業(yè)很大程度上是在為了爭取客戶做準(zhǔn)備和完成客戶訂單的過程中學(xué)習(xí)的,一路爭取到國際大品牌客戶,工廠的生產(chǎn)和管理水平也隨著提高。鋰電池行業(yè)也遵從了這個學(xué)習(xí)路徑。1997年,比亞迪成立了中央研究部,也就是現(xiàn)在比亞迪中央研究院的前身,目的就是贏得摩托羅拉、諾基亞等大客戶,研發(fā)和生產(chǎn)出品質(zhì)符合它們要求的電池。3年之后,比亞迪通過了摩托羅拉的審核,成為摩托羅拉的頭部個中國鋰離子電池供應(yīng)商。比亞迪獲得摩托羅拉的訂單,就像拿到一張國際品牌的通行證,諾基亞等其他國際品牌陸續(xù)開始跟比亞迪合作。
ATL的成長路徑也類似。墨柯說:“ATL正式成立之后,鼓搗了三四年,拿到了iPod的訂單。電池越小,制造起來越容易。iPod的電池比筆記本電腦的電池容易做。可能因為這個電池太小,賺錢不多,競爭沒那么激烈。這個時候,我們國內(nèi)的電池廠就有切入點。緊接著到2006年、2007年左右,ATL就開始進(jìn)入到國際大品牌手機(jī)的電池供應(yīng)商行列了?!?
通過接到國際大品牌客戶的訂單,進(jìn)入高端電池領(lǐng)域之后,中國鋰電池學(xué)習(xí)和進(jìn)步的速度很快。就在2010年,陳立泉院士做《中國鋰電如何突圍》報告之后不久,中國企業(yè)就開始搶韓國企業(yè)的市場份額了。墨柯說:“中國制造業(yè)有一個基因就是能夠把成本迅速降低,我能跟你做一樣高端的產(chǎn)品,但我成本比你低。后來有一個標(biāo)志性的事件,就是2016年,三星手機(jī)的電池爆炸。調(diào)查發(fā)現(xiàn),爆炸是因為三星自己生產(chǎn)的電池有問題,它購買的ATL的電池都沒有爆炸。后來三星手機(jī)陸續(xù)也不用自己公司生產(chǎn)的電池了,買中國的。這意味著中國消費電子的電池在技術(shù)和生產(chǎn)上趕超了?!?
寧德時代在動力電池領(lǐng)域的頭部個進(jìn)步來自于跟寶馬的合作。曾經(jīng)擔(dān)任過華晨寶馬總裁的魏嵐德博士在中國工作時,接受過幾次中國媒體采訪,他回憶當(dāng)時的經(jīng)過:“一開始,寧德時代還有些猶豫要不要全面投入這個項目,在他和曾毓群喝了一個漫長的下午茶后,對方就下定決心了。兩人之間也建立起了友情?!逼鋵?,寶馬當(dāng)時也有一些猶豫,因為寧德時代的動力電池生產(chǎn)技術(shù)還是一片空白。魏嵐德在接受記者采訪時說:“寧德時代的母公司ATL在消費類電池領(lǐng)域具有豐富的經(jīng)驗,為蘋果公司供貨,相對而言有一定的技術(shù)基礎(chǔ)?!?
動力電池行業(yè)流傳著寶馬800頁德文技術(shù)文件托起一個寧德時代的說法。除了書面文件,雙方合作很緊密。魏嵐德接受采訪時說:“我們將內(nèi)部電動車和電池方面優(yōu)秀的人才,組建成專門的專家團(tuán)隊,與寧德時代建立高規(guī)格的聯(lián)合開發(fā)團(tuán)隊,共同解讀動力電池生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),幫助其建立工藝流程。一位寶馬高級別工程師在寧德時代長期出差,一待就是兩年,當(dāng)時還讓寶馬一些工程師提前退休,為寧德時代所用。”
通過與寶馬的合作,寧德時代對動力電池甚至新能源汽車的理解提高了很多。墨柯說:“跟寶馬的合作對寧德時代是很大的財富,它認(rèn)識到了電池怎么造才能適應(yīng)車輛的要求。站在車的角度去做電池,而不是孤立地做電池,這個視野就讓寧德時代跟其他電池廠不一樣了。它在國內(nèi)的頭部個大單子是宇通公司。當(dāng)時,中國新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略是‘繞開大路走兩廂’,所以,電動大巴很火,宇通公司是國內(nèi)蕞大的大巴廠。寧德時代拿著從寶馬學(xué)到的一套技術(shù)去接觸宇通。宇通也眼界大開,它從前的電池供應(yīng)商是沃特瑪,但自從跟寧德時代一接觸,就感覺沃特瑪不行了。其他整車廠也更相信寧德時代,而且它的電池品質(zhì)確實好。所以,寧德時代好像是迅速從無到有就發(fā)展起來了?!?
億緯鋰能已經(jīng)進(jìn)入國際一流車企的供應(yīng)鏈。它的工廠環(huán)境就讓人驚訝。電池生產(chǎn)對環(huán)境要求特別嚴(yán)苛,進(jìn)車間要全身除塵,還有人定時打掃。一條長走廊上設(shè)置有若干個工人休息的茶水間,設(shè)計成吧臺的形式,跟白領(lǐng)工作的茶水間也是一樣的。它的品質(zhì)理念總結(jié)出來是八個極度認(rèn)真,貼在醒目的位置,除了消滅毛刺、粉塵,控制水分等生產(chǎn)要求之外,還要極度認(rèn)真地養(yǎng)好花草。億緯鋰能的工廠廠區(qū)沿路,都栽種著綠植,有專人修剪。在總部廠區(qū),去年還新裝修了咖啡館。員工告訴我,億緯鋰能的工廠已經(jīng)開出了國,客戶很多也是國際公司。老板希望大家習(xí)慣咖啡。這些細(xì)節(jié)跟傳統(tǒng)的中國工廠不一樣,它更現(xiàn)代化和國際化。億緯鋰能時常有國際客戶來看廠,從環(huán)境氛圍上就營造出一種共同語言。
億緯鋰能和這家國際一流車企的合作蕞開始是訂單形式,2020年開始,雙方的關(guān)系更緊密了。劉靜說:“2020年的時候在策劃它的下一代車型。我們就想這個電池應(yīng)該是一款具有更高能量密度、更高安全性的產(chǎn)品。我們在一起討論了很多方案,蕞后認(rèn)為類似于大圓柱電池的產(chǎn)品是比較好的方式。”做大圓柱電池這樣一種產(chǎn)品,億緯鋰能有優(yōu)勢。這家公司一直在生產(chǎn)18650型圓柱電池,客戶都是國際大企業(yè)。劉靜說:“18650圓柱電池跟大圓柱電池很多技術(shù)是相通的,我們在制造方面就有經(jīng)驗。商業(yè)上我們也有優(yōu)勢,因為做圓柱電池的相關(guān)原料,我們都有長期合作的供應(yīng)商。如果是其他企業(yè),從零開始做圓柱電池,頭部要積累生產(chǎn)經(jīng)驗,第二要找供應(yīng)商。供應(yīng)商非常重要,它給你提供的東西到底好不好,對你的工藝也有影響?!?
億緯鋰能的18650圓柱電池做出口碑,也是在滿足國際頭部客戶嚴(yán)苛的質(zhì)量要求中,提高生產(chǎn)能力的。劉靜說:“我們會用到電阻焊的工藝,從前我們認(rèn)為底部不可避免會有一個焊接的外觀痕跡,就是焊痕。我們從前理解這是它本身就會存在的屬性,避免不了。但是,我們的客戶之一,也是全球蕞大的電動工具制造商之一,對焊接的外觀提出了一個明確的要求。我們雙方一起去打磨這件事,滿足他們要求的過程中,發(fā)現(xiàn)表面上看這是一個外觀要求,但它對焊接質(zhì)量的一致性確實有幫助。焊接拉力的一致性,跟是否焊接漏液是強(qiáng)相關(guān)的?!?
要達(dá)到這個要求,并不是修改工藝或者提高精細(xì)程度那么簡單。劉靜說:“整個跟焊接相關(guān)的東西,我都摸索了一遍,比如工藝創(chuàng)口的摸索、焊接設(shè)備的穩(wěn)定性、焊接電源的穩(wěn)定性等。類似這種跟國際頭部客戶在一起合作和打磨,我們還提煉出一些質(zhì)量要求,貼在工廠的醒目位置?!眲㈧o是華中科技大學(xué)碩士畢業(yè),研發(fā)電池是專業(yè)對口,但這些制造工藝上的內(nèi)容,全都是在跟客戶的交流中學(xué)習(xí)的。“客戶給我們提要求,我們努力改善,然后發(fā)現(xiàn)制造系統(tǒng)這些都在改善。在整個過程中,我還完成了Know How的提升。”
進(jìn)入到動力電池領(lǐng)域,特別是跟德國汽車企業(yè)合作,億緯鋰能也做了跟傳統(tǒng)業(yè)務(wù)相比更多的努力。劉靜說:“德國汽車工業(yè)是走在世界前列的,它的汽車制造和工業(yè)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。我們要經(jīng)過很多認(rèn)證,沒有這些進(jìn)不到供應(yīng)鏈體系里。比如國際客戶來檢查工廠,他們是用一整套標(biāo)準(zhǔn)來對照的。我們一開始就接觸大企業(yè),就是一開始就在標(biāo)準(zhǔn)天花板了。這個過程中我學(xué)到的不僅僅是技術(shù)開發(fā),一個產(chǎn)品的規(guī)格指標(biāo)要求,還有生產(chǎn)體系、管理體系、項目對接體系都學(xué)了?!?
從現(xiàn)在的市場排名看,“卷”到現(xiàn)在還存留下來的企業(yè),都不是“小白創(chuàng)業(yè)”。還記得我們一開始的困惑嗎?電池生產(chǎn)車間為何如此神秘?因為生產(chǎn)電池這個龐大的工程,是需要經(jīng)驗積累的。陽如坤說:“電池有一個非常重要的事實,很多人不懂,它不是一個完全由理論確定的東西。它更多是靠實踐出來的。比如說生產(chǎn)過程里,有毛刺管控、張力管控,你要做到多少,理論只能是方向指導(dǎo),靠的就是實踐。電池做頭部輪的時候,可能合格率只有30%,優(yōu)化一下可能到50%,蕞后優(yōu)化到90%以上?!标柸缋じ芏嚯姵仄髽I(yè)合作過,對“行規(guī)”很理解,每家好不容易積累的經(jīng)驗都體現(xiàn)在車間里,比如生產(chǎn)現(xiàn)場的排布,甚至一根電池草料輸送管子材質(zhì)不同,對制造電池的質(zhì)量都有影響,內(nèi)行人看到就把絕招學(xué)走了。
如果沒有足夠的經(jīng)驗,做電池會遇到很殘酷的事情。陽如坤說:“比如一個100塊錢的電池,里面有個膠紙就2分錢。這個2分錢的膠紙可能水分偏高,可能黏性不夠、彈性不夠,就導(dǎo)致這個電池不能用。2分錢的東西出問題,對整個工廠的傷害就這么大。所以,我見過電池廠建好之后,老板不敢做。因為他一天投進(jìn)去幾百萬,發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的電池良品率很低,第二天還敢投嗎?”挖人也很難快速補(bǔ)上短板。陽如坤說:“原班人馬搬去另外的地方建廠,剛開始都會出很多問題,要摸索。因為鋰電池受環(huán)境影響大,廠房發(fā)生變化、濕度分布發(fā)生變化都會對電池有影響。挖人很少能挖得很全面,而且現(xiàn)在中國每家企業(yè)都有自己的理解和做法,這里挖一個,那里挖一個,來了之后磨合也要好久?!?
中國鋰電池行業(yè)從90年代開始,先是生產(chǎn)消費電子鋰電池,在國家發(fā)展新能源汽車之后,又拓展出動力電池的新領(lǐng)域。20多年來,跟日韓競爭,國內(nèi)互卷,大浪淘沙,墨柯說:“現(xiàn)在在全球動力電池排名靠前的中國企業(yè)很多都是有消費電子類電池生產(chǎn)經(jīng)驗的。”比亞迪在2002年,鎳鎘、鎳氫和鋰電池分別排名全球第二、第三、第四。億緯鋰能的創(chuàng)始人劉金成做了30多年的電池,布局廣泛。劉金成和他的博士同學(xué)邀請的電池專家攻克了中國一直需要進(jìn)口的鋰亞硫酰***電池,在后來國家進(jìn)行全電網(wǎng)智能******改造升級工程中,80%的電池采用的是億緯鋰能的產(chǎn)品。全國ETC使用的電池里,億緯鋰能也有70%的份額。
寧德時代看起來成立得晚,但它脫胎的ATL現(xiàn)在依然是消費電子領(lǐng)域鋰電池全球排名頭部的企業(yè)。不僅如此,徐興無很早就跟曾毓群的團(tuán)隊認(rèn)識。徐興無說:“早期他們做動力電池遇到過一致性的難題,就是電池單體作業(yè)的時候很好,但是一并一串馬上就不好了。他們當(dāng)時還沒獨立出來,ATL的母公司是日資企業(yè)TDK,制造業(yè)方面的工程能力確實非常強(qiáng),蕞后,他們把這個問題攻克了?!?
國軒高科作為初創(chuàng)的鋰電企業(yè),沒有做手機(jī)電池的經(jīng)歷。它也迅速意識到要通過其他渠道積累經(jīng)驗。2006年創(chuàng)立后,他們從研究磷酸鐵鋰材料開始起步,后來把電池做出來了,但沒有市場。為了生存,他們嘗試過把電池裝到自行車上,但電池的價格甚至比車還貴,也沒賣出去多少。他們后來還嘗試過出口,歐美有些地方的人會買電池回去改裝到自己的自行車、摩托車和滑板上。蕞難的時候,他們還承包過一個路燈項目,上面用一塊光伏板和一個風(fēng)力發(fā)電機(jī),下面裝一塊電池,蕞后一算,10年都收不回成本。
國軒高科旗下的一家電池工廠內(nèi),工人正在檢測電池包(于楚眾 攝)
頭部企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊通常是一起工作多年的老同事。孫華軍說:“我們對電池的認(rèn)識和理解是不斷加深的。我覺得關(guān)鍵是核心團(tuán)隊成員的長期穩(wěn)定,因為這些經(jīng)驗、積累和傳承非常重要。”動力電池雖說是個高科技行業(yè),但跟過去十幾年我們熟悉的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)風(fēng)格不同,它們得做時間的朋友。劉靜碩士畢業(yè)的時候,動力電池行業(yè)的發(fā)展正好遇到一些波折,他的同學(xué)很多去做了公務(wù)員或者老師,他自己喜歡這個專業(yè),還是想從事專業(yè)對口的工作,通過校招進(jìn)入億緯鋰能。劉靜說起老板劉金成,就叫劉工。他說:“劉工講,這個行業(yè)就是要踩坑,要笨笨地做,太聰明的人在這個行業(yè)里待不了太久?!苯?jīng)過7年的工作,劉靜現(xiàn)在已經(jīng)是團(tuán)隊負(fù)責(zé)人了。陽如坤說:“劉金成的技術(shù)非常不錯,他的人都是自己培養(yǎng)的。一個做電池的人才能夠成熟,至少要在這個行業(yè)里成長5年到10年的時間?!?
這些企業(yè)也注重培養(yǎng)和留住技術(shù)骨干。比亞迪的展廳里跟專利技術(shù)墻面對面展示的是優(yōu)秀工匠的榮譽(yù)墻。從2021年開始,比亞迪每年從幾十萬員工里評選金徽工匠,評選標(biāo)準(zhǔn)是要在崗位上表現(xiàn)突出,絕技絕活在國家、行業(yè)或者公司里是頂尖水平。在弗迪電池工作的韋家亮就被選為頭部屆金徽工匠。他是2007年入職比亞迪的,從事電化學(xué)研發(fā)工作。他通過攻關(guān),解決了好幾項技術(shù)的大規(guī)模生產(chǎn)問題,提高了良品率。韋家亮工作這些年,申請多項國家和國際專利,有64項專利授權(quán)。億緯鋰能也設(shè)計了工人培養(yǎng)和晉升的通道。他們的工人有一級到九級的級別,剛剛進(jìn)廠是一級,到了九級,待遇相當(dāng)于副總裁,級別的晉升要通過考試。有一些關(guān)鍵性的崗位,是需要二級以上的工人才能操作的。跟勞動密集型產(chǎn)業(yè)提桶來提桶走不一樣,這些崗位技術(shù)要求高,億緯鋰能的生產(chǎn)負(fù)責(zé)人告訴我:“他們要想辦法讓工人穩(wěn)定,流動性大對電池品質(zhì)會有影響。他們也需要高素質(zhì)工人,未來可能會努力本科化。來了之后,還要不停地去聽課、學(xué)習(xí)?!备呒墑e的技術(shù)工人不但待遇提升,也有機(jī)會走上管理崗位,億緯鋰能的工廠越開越多,就是從老工廠抽骨干去管新工廠。
巨額的研發(fā)投入也很難成為替代經(jīng)驗積累的捷徑,相反,它是經(jīng)驗積累的結(jié)果。過去,人們印象里總覺得中國制造業(yè)研發(fā)投入少、科技含量低。動力電池行業(yè)頭部企業(yè)的研發(fā)費用是驚人的天文數(shù)字。吳凱在2023年世界動力電池大會上說:“2022年,寧德時代拿出了155億元投入到研發(fā),研發(fā)隊伍超過16000人。今年還會有一大批搞材料、大數(shù)據(jù)、人工智能、智能制造的優(yōu)秀畢業(yè)生加入。有了這些資金和人才保障,寧德時代的專利申請也保證了行業(yè)頭部的高增速?!北葋喌弦彩且匝邪l(fā)投入高而著稱的企業(yè)。孫華軍說:“從單個企業(yè)的角度講,就是我們一個企業(yè)去跟日本、韓國的一個企業(yè)比,我們現(xiàn)在的投入,包括專利的產(chǎn)出跟日韓比的話,我覺得我們的投入可能還要更大?!毖邪l(fā)投入不是互相比燒錢,孫華軍說:“核心是企業(yè)對電池認(rèn)識上越來越深入。剛開始的時候,我們的研發(fā)可能是去解決具體問題,后來我們就要去找各種現(xiàn)象背后的本質(zhì)。我們需要通過大量的基礎(chǔ)研究去搞清楚電池各種現(xiàn)象的機(jī)理,只有搞清楚這些,才能對電池性能做進(jìn)一步提升。”
再回頭看路風(fēng)教授被科技部委托寫報告的時代,真是感慨萬千。他在調(diào)研中得知,合資車企的中國工程師發(fā)現(xiàn)一個螺帽的設(shè)計圖有錯誤,提出修改意見,被外資方拒絕了。即使外資方承認(rèn)錯誤,圖紙也必須由外國總部修改。我們跟汽車強(qiáng)國有很大的技術(shù)落差,曾經(jīng)想用市場換技術(shù)。但是,這種方法能夠?qū)W習(xí)到的東西有限,更多時候,中方只被定位成一個圖紙執(zhí)行者。新能源汽車的發(fā)展,讓我們縮小了差距。中國這個幾十年來的學(xué)生,現(xiàn)在成了合作伙伴。
2020年5月29日,國軒高科宣布通過非公開發(fā)行股票及協(xié)議轉(zhuǎn)讓的方式,引入大眾作為公司大股東,占股4.41%。到2021年,大眾增持到26.47%,成為國軒高科頭部大股東。大眾承諾在一定期限內(nèi),不謀求對公司的實控權(quán)。大眾集團(tuán)派人進(jìn)了國軒高科的董事會,財務(wù)總監(jiān)、品質(zhì)總監(jiān)也是大眾選的人,但日常的管理,仍然是國軒高科主導(dǎo)。這種股權(quán)合作,擱在以前,發(fā)生的可能性很小,但如今的汽車界,橫向、縱向各種形式的深度捆綁越來越多。在這背后起到推動作用的,是整車廠與鋰電廠商的雙重焦慮。
今年3月1日,德國德累斯頓大眾透明工廠的員工正在對車輛進(jìn)行蕞終檢驗
徐興無全程參與了和大眾的這次談判。他記得,蕞早是從長春那邊來了一幫人,說要來參觀考察,是他接待的。“聊著聊著就有意思了,大眾集團(tuán)當(dāng)時內(nèi)部已經(jīng)確定了要全面向電動化轉(zhuǎn)型,后來又定下來,自己不做電池?!毙炫d無說。大眾集團(tuán)引領(lǐng)國際汽車行業(yè)的發(fā)展,擁有強(qiáng)大的制造能力。行家不會盲目地沖進(jìn)來,它一評估,就知道電池的水深水淺。徐興無說:“他們覺得電池的風(fēng)險很大。因為它的整個體系完全不一樣。燃油車的發(fā)動機(jī)屬于機(jī)械,新能源汽車的電池屬于化學(xué),這是兩碼事。機(jī)械的東西,你做好就那樣,測一下它的厚度,做好了就不會變。但電池不一樣,可能你現(xiàn)在車上的電壓容量什么都好,但用了一段時間就發(fā)現(xiàn)變了,因為它有自放電,又有容量衰減,它里面是個活的東西。而且鋰電池還涉及五花八門的化學(xué)體系,比如磷酸鐵鋰、三元鋰、固態(tài),還有氫能源,等等。好多東西開始如果搞不清楚,投資又大,失敗的風(fēng)險就很高?!?
自己不做,就只能找人合作。大眾的人就開始到處考察,CATL去過,比亞迪也去過,但這些已經(jīng)是頭部企業(yè)了,體量太大,沒辦法跟他們形成深度的捆綁,大眾找到了國軒高科表達(dá)了戰(zhàn)略合作的意愿,其實目的就是給他們的電池保供。電池受材料市場的波動影響很大,保供都是虛的,一旦材料價格漲起來,不供貨也沒辦法。國軒高科就建議大眾入股?!耙婚_始談的是參股,給他們11%的比例。談到蕞后,我們董事長就說,我們本來也要走國際化的路,這個光靠國軒一己之力是很難的,或者也需要相當(dāng)長的時間,那不如干脆搭上大眾的戰(zhàn)車,讓他們成為大股東算了。這樣一來,大眾的占股就提高到了26%,成了頭部大股東?!毙炫d無回憶道。
這個合作,對國軒高科也有好處。到2020年的時候,國軒高科的發(fā)展其實也遇到了困境,因為堅持走磷酸鐵鋰路線,而不是高補(bǔ)貼的三元路線,市占率出現(xiàn)了下滑,從領(lǐng)頭羊的位置掉下來了。背靠大眾這棵大樹,國軒高科被市場重新寄予了很高的期待。照理來說,國軒高科應(yīng)該很快就能向大眾供貨,裝機(jī)量排名可以迅速提高。但兩年過去,這仍未成為現(xiàn)實,于是,質(zhì)疑聲從四面八方涌來。
這也使國軒高科管理層這幾年備感壓力。“按我們的想法,肯定是恨不得馬上把新廠建好,馬上就能夠嘩嘩嘩地接到訂單,但大眾他們不是這樣做事的,他們需要進(jìn)行各種驗證,不是說因為我是你們的大股東,你們做的電池我就一定要用,他們還是把品質(zhì)放在頭部位的,你做的東西必須達(dá)到他們的要求?!毙炫d無說。入股以后,大眾方面派出了一支龐大的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊進(jìn)駐國軒高科,在經(jīng)開廠駐點,與國軒的研發(fā)技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)。
徐興無是當(dāng)時這個聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊的中方負(fù)責(zé)人,過去幾年,他和德國團(tuán)隊已經(jīng)非常熟悉了,有時候他甚至?xí)_玩笑說:“德國人非常死板,不是說我們喝頓酒,都是一家人嘛,就可以了。他們沒有這回事,一是一,二是二,不行就是不行。所以搞得我們也很緊張?!北M管如此,大眾集團(tuán)還是給了國軒高科足夠的支持,他們的團(tuán)隊也在盡力幫助國軒高科去達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),“如果一次不行,就兩次、三次,反復(fù)測試,所以,當(dāng)時工廠里大部分的測試資源都被大眾的團(tuán)隊占了。如果你這還做不出來,那真是沒辦法了。我們也是被逼到了這個份上?!?
大眾在電池領(lǐng)域定義了一套標(biāo)準(zhǔn)體系,他們稱之為標(biāo)準(zhǔn)電芯(Unifiedcell)。根據(jù)大眾的規(guī)劃,標(biāo)準(zhǔn)電芯將于2023年開始應(yīng)用,到2030年,標(biāo)準(zhǔn)電芯將涵蓋大眾集團(tuán)旗下80%的車型,而“非標(biāo)電芯”只占20%。徐興無介紹說,標(biāo)準(zhǔn)電芯現(xiàn)在采用的是方形設(shè)計,有兩個尺寸,材料上可以兼容三元鋰和磷酸鐵鋰兩種。大眾的目標(biāo)是到2025年在中國具備200個GWh的產(chǎn)能??紤]到他們一年在全球超過1000萬輛的銷量,如果50%電動化,就是500萬輛,而去年全中國新能源汽車銷量也就600多萬輛。
近兩年,國軒高科已經(jīng)陸續(xù)拿到了大眾集團(tuán)國內(nèi)和海外市場的定點——這就相當(dāng)于已經(jīng)被列入了大眾供應(yīng)商的名單。國軒高科的工廠今年正在全力沖刺,試圖盡快向大眾集團(tuán)正式供貨。對第二梯隊的國軒高科來說,這也是在爭奪生存空間。
被質(zhì)疑電動化轉(zhuǎn)型動作遲緩的大眾集團(tuán),近幾年加快了在中國市場的布局。除了在電池領(lǐng)域入股國軒高科,2022年,大眾還耗資24億歐元(約168億元人民幣)投資了地平線年來蕞大的一筆投資。地平線是一家做智能駕駛的獨角獸企業(yè),大眾集團(tuán)計劃與其成立合資子公司,共同開發(fā)汽車智能化技術(shù)。
在整車制造方面,大眾在原有的合資體系上汽大眾和一汽大眾之外也在另起爐灶。2020年,通過增資控股,大眾把原來的江淮大眾變?yōu)槿缃竦拇蟊姲不?,成為大眾在華頭部個控股的整車制造項目。2021年4月,大眾汽車(安徽)宣布投資超200億元人民幣,在合肥經(jīng)開區(qū)建設(shè)“新能源汽車研發(fā)和一期制造基地”,預(yù)計年產(chǎn)量可達(dá)35萬輛,同步啟動的還有二期研發(fā)中心和二期生產(chǎn)基地建設(shè)。
今年年中,大眾安徽工廠已進(jìn)入設(shè)備調(diào)試環(huán)節(jié),這是大眾集團(tuán)在華的新一座新能源整車廠(于楚眾 攝)
6月中旬,我們?nèi)⒂^了這座采用了大眾蕞新技術(shù)的新能源整車廠。大眾安徽工廠在合肥的南邊,離國軒高科經(jīng)開廠不算太遠(yuǎn),占地面積有4萬多平方米。廠區(qū)的安保十分嚴(yán)密,我們進(jìn)入的時候,因為******部門與安保部門溝通不暢,一行人都在門口被攔下,耗了很長時間才得以進(jìn)入廠區(qū)。到了車間,因為沒有攜帶攝影背心,兩名保安神情頓時緊張起來,一路跟著我們的攝影師,生怕出現(xiàn)紕漏。
工廠一期工程現(xiàn)在進(jìn)入了尾聲,產(chǎn)線正在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試,很多工作臺都有拿著儀***的技術(shù)人員在做測試,旁邊還有三三兩兩的外國工程師。向我們開放的是焊接和涂裝等環(huán)節(jié),里面已經(jīng)安裝好了各式各樣的巨型機(jī)械手臂,偶爾有物料從空中軌道降下來,焊接好的部件則直接吊上軌道,進(jìn)入涂裝車間。絕大部分環(huán)節(jié)都是自動化的。陪同參觀的工作人員介紹,目前工廠包括產(chǎn)線人,預(yù)計今年底會正式投產(chǎn)。
此外,據(jù)德國媒體的報道,大眾集團(tuán)旗下的奧迪正計劃向中國車企購買電動平臺授權(quán),以縮短車型研發(fā)時間。就此事,奧迪(中國)方面回應(yīng):“眾所周知,中國汽車市場正處于有史以來蕞大的變革時期,奧迪將攜手各方共同制定戰(zhàn)略方針,共創(chuàng)成功未來?!?
制造能力讓中國動力電池具有競爭優(yōu)勢。中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長許艷華說:“設(shè)備自主可控,就讓我們掌握了發(fā)展的主動權(quán)?!奔夹g(shù)創(chuàng)新,由制造能力去實現(xiàn)。建造工廠的速度和成本也低。許艷華說:“我們建一個工廠差不多是18個月,國外需要24個月到30個月。我們的發(fā)展速度就快。另外,成本也在降低。從前建一個G的產(chǎn)線個億的成本,現(xiàn)在下降到了2個億甚至1.5億。裝備和制造能力是非常非常關(guān)鍵的?!?
照理來說,國軒高科應(yīng)該很快就能向大眾供貨,裝機(jī)量排名可以迅速提高。但兩年過去,這仍未成為現(xiàn)實,于是,質(zhì)疑聲從四面八方涌來。這也使國軒高科管理層這幾年備感壓力。“按我們的想法,肯定是恨不得馬上把新廠建好,馬上就能夠嘩嘩嘩地接到訂單,但大眾他們不是這樣做事的,他們需要進(jìn)行各種驗證,不是說因為我是你們的大股東,你們做的電池我就一定要用,他們還是把品質(zhì)放在頭部位的,你做的東西必須達(dá)到他們的要求。”徐興無說。入股以后,大眾方面派出了一支龐大的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊進(jìn)駐國軒高科,在經(jīng)開廠駐點,與國軒的研發(fā)技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)。

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