'They're just so much further ahead': How China won the world's EV battery race

全球十大電池制造商中有六家位于中國（Alamy）

2005年，中國只有兩家電動汽車電池制造商。20年后，中國鋰離子電池的產量占全球四分之三以上。這是如何發生的？

在 2008 年北京奧運會上，來自世界各地的運動員、記者和官員乘坐著涂有白色、藍色和綠色圖案的時尚巴士車隊，穿梭于中國首都的各個場館之間。

與當時北京街頭常見的柴油動力車輛不同，約50輛奧運巴士采用鋰離子電池驅動，助力北京舉辦“綠色高科技”奧運會。這也標志著中國首次涉足電動汽車鋰離子電池產業，為中國在二十年后成為該領域的全球領導者奠定了基礎。

據中國官方媒體2020年播出的一部紀錄片顯示，北京在2001年贏得奧運會舉辦權后，奧運電動巴士項目便立即啟動。但為這項全球盛事研發和生產電動汽車電池絕非易事。

北京奧運會上的這些巴士標志著中國首次涉足電動汽車鋰離子電池產業（Getty Images）。

2003 年底，莫克和他在北京新材料開發中心（一家政府附屬研究機構）的同事們受命分析中國的鋰電池產業，這是北京為奧運會做準備工作的一部分。

但莫教授的團隊發現，當時中國的鋰電池產業規模“非常小”，只有兩家電動汽車電池生產商。作為研究的一部分，他們于2005年舉辦了中國首屆鋰電池產業大會。

“業內所有公司都來了，但總共只有大約 200 人，”莫說。

當時，寧德時代（CATL）是日本ATL公司的一個部門，ATL是一家生產電子產品鋰電池的日本公司。而比亞迪，這家目前全球第二大電動汽車電池制造商和領先的電動汽車制造商，在通過向手機巨頭供應電池獲得首筆資金后，剛剛進入汽車行業。

二十年后，中國已成為對世界2050年凈零排放目標至關重要的電池產業的領軍者。中國生產了全球四分之三以上的鋰離子電池，并且擁有全球十大電池制造商中的六家。

是什么導致了它的迅速崛起？答案在于多種因素的共同作用。

中國政治經濟和產業政策獨立分析師謝艷梅表示，其中兩項因素分別是：為本土企業“維護和保護”的龐大國內市場，以及政府對整個供應鏈的協調支持。她還指出，消費者補貼、國家資助的充電網絡建設以及要求汽車制造商生產電動汽車的政策也發揮了作用。

但政策只是問題的一部分。中國企業也展現出了大規模生產和成本控制方面的能力——這兩點對于電動汽車電池制造都至關重要。

“他們擁有強烈的生存本能，會積極探索新思路以保持競爭力，”宋欣說道，他為從汽車制造商到機器人制造商等各類旨在走向全球的中國企業提供咨詢服務。“這是行業持續增長的基礎。”

國際根源

鋰電池的故事始于大約 50 年前的中國境外，由三位化學家開創：英裔美國人斯坦利惠廷厄姆、美國人約翰古迪納夫和日本人吉野彰。

他們各自的研究——使他們在 2019 年共同獲得了諾貝爾獎——相互促進，最終促成了 1985 年第一塊具有商業可行性的鋰離子電池的發明，該電池由吉野為總部位于東京的化學公司旭化成制造。

1991年，日本電子公司索尼與旭化成合作，將世界上第一款鋰離子電池推向市場。五年后，日產汽車與索尼合作，推出了世界上第一款鋰電池驅動的汽車。

在接下來的十年里，日本是全球最大的鋰離子電池生產國，韓國則緊隨其后，力圖奪得霸主地位。世紀之交，日本企業占據了全球市場份額高達93%，其中電子公司三洋更是遙遙領先。直到2011年，韓國三星SDI才超越日本松下，登上榜首。

2000 年代初，莫先生研究中國鋰電池產業時，孟古力和萬向是國內僅有的兩家生產電動汽車電池的公司。

“他們為北京奧運會和 2010 年上海世博會的電動巴士提供了大部分電池，”莫先生說道，他現在是中國電池研究公司 RealLi Research 的創始人兼首席分析師。

但在奧運會之前，中國早已制定了長遠計劃。2006年，國務院啟動了一項為期15年的科技發展規劃，將“低排放和新能源汽車”列為國家應重點發展的62個領域之一，并將“可充電動力電池”列為該領域的關鍵技術。新能源汽車是中國常用的一個術語，指的是使用氫氣、甲醇等替代燃料的純電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池汽車。

中國的目標很明確：到 2020 年升級其龐大的制造業，使其不再依賴廉價勞動力，而是依靠技術優勢贏得市場。

中國企業在大規模生產和成本控制方面表現出色——這兩點對于電動汽車電池的制造都至關重要。（Alamy）

2009 年，隨著奧運會電動巴士的順利運營，中國采取了一項重大舉措來“調整和振興”其汽車工業。

多年來，中國一直試圖在以內燃機為主的傳統汽車產業中成為全球競爭者，但始終未能成功。不過，中國認為現在是時候重振旗鼓了。

謝說：“中國決策者認為，電動汽車可以成為中國汽車工業跨越西方的機會，因為這就像一片空白的田野，每個人都從零開始。”

一項國家計劃指導地方政府建設新能源汽車供應鏈和充電網絡。該計劃還支持國內企業牽頭開展電動汽車相關技術（包括電池）的研發工作。

同年，該國啟動了“十城千車”計劃，開始大規模推廣新能源公交車。

美國競爭疲軟

在莫看來，中國大力發展電動汽車的決心對其電池技術崛起至關重要，而這一愿景部分受到了美國的啟發。

美國在 20 世紀 70 年代石油危機爆發后，掀起了一股開發和制造電池動力汽車的熱潮； 20 世紀 90 年代，聯邦政府頒布了一項旨在解決空氣污染問題的法規，這股熱潮再次興起。

早在1990年，加利福尼亞州就啟動了一項零排放車輛（ZEV）計劃，旨在通過鼓勵使用電動汽車來改善空氣質量。英國牛津能源研究所高級研究員安德斯霍夫表示，該計劃促成了零排放車輛強制令的出臺，這實際上迫使通用汽車等汽車公司投資電動汽車。

據莫先生稱，大洋彼岸的行動讓中國意識到，電動汽車是通往后來被稱為“第四次工業革命”的“墊腳石”——這是一個以數字技術為特征和驅動的時代——而中國希望在這個時代占有一席之地。

但加州大力推廣電動汽車并沒有促成美國鋰離子電池產業的建立，部分原因是汽車和石油公司游說加州“淡化”零排放汽車強制令，以便為氫燃料電池汽車和混合動力汽車提供更多支持，而這些汽車的電池使用的是非鋰化學材料，霍夫說。

中國生產了全球超過四分之三的鋰離子電池（Getty Images）。

2000年代，喬治W布什政府出臺了一系列措施，資助電動汽車的研發。霍夫表示，美國初創企業在電池和汽車領域都取得了重大進展，但隨后2008年金融危機爆發。

“第一批美國初創企業都遇到了很多財務困難，投資清潔能源的窗口期也隨之關閉了，”霍夫說。“所有投資清潔能源的人都血本無歸。”

霍夫表示，奧巴馬政府次年啟動了新一輪融資，但為時已晚，無法挽救第一批可再生能源公司免于倒閉或出售其技術。據他透露，其中許多公司被中國企業收購，包括電池公司A123。A123曾是冉冉升起的新星，擁有麻省理工學院開發的先進鋰離子電池技術。2013年，A123被中國萬向集團收購。

與此同時，中國啟動了一項規模龐大的四萬億元人民幣（當時約合3940億英鎊或6490億美元）的經濟刺激計劃，以應對全球金融危機的影響，其中一部分資金用于“節能減排”項目。世界自然基金會（WWF）和中國資源與環境政策研究院2010年聯合發布的一份報告指出，此舉激發了中國對包括新能源汽車在內的可再生能源技術的興趣。

中國產業滾雪球效應

2012 年至 2020 年對于中國電池制造商來說至關重要，因為政府加倍努力推動電動汽車上路。

新能源汽車產業路線圖設定了國家在規定期限內應部署的電動汽車數量目標。更重要的是，它還為電動汽車和電池制造商申請國家補貼設定了技術要求，以推動其發展。2013年，中國將電動汽車購置補貼的適用范圍擴大到個人消費者，而不僅僅是公共部門，從而打開了私人汽車擁有量的大門。

國家支持的規模極其龐大。據當時的一份報告顯示， 2014年中國中央和地方政府在新能源汽車補貼方面投入了近100億元人民幣（約合9.86億英鎊或16億美元）。在接下來的八年里，中國總共向新能源汽車發放了2000億元人民幣（約合210億英鎊或280億美元）的稅收抵免。

這項投資幾乎立即見效。據中國汽車工業協會（一個行業協會）的數據顯示， 2014年和2015年，中國新能源汽車的產量和銷量均增長了三倍多。其市場份額將從2015年的1.3%飆升至2024年的41%。

但對電池行業而言，更大的推動力尚未到來。2015年，中國出臺了一項關鍵規定。電動汽車制造商必須使用指定供應商生產的電池，才能獲得消費者補貼。而出現在政府“白名單”上的57家公司，全部都是中國企業。

在快車道上

據中國新聞網站財新報道，大量新客戶的涌入推動寧德時代（CATL）在2017年成為全球最大的電動汽車電池生產商，總部位于中國寧德，超越了松下及其同胞比亞迪。寧德時代于2011年從ATL分拆出來。此后，寧德時代一直保持著這一地位。

政策推進的重點是“中國制造2025 ”戰略，該戰略旨在通過技術創新，幫助中國在2020年代中期“占據全球制造業優勢地位”。新能源汽車被列為中國應“大力推進”的“重點領域”。

乘著這股勢頭，中國于2017年推出了針對汽車制造商的“雙積分”制度。該政策部分借鑒了加州的零排放汽車（ZEV）計劃，其實質上要求中國所有汽車制造商生產電動汽車，并通過一套復雜的公式來“平衡”其生產的傳統汽車。這種“單行道”式的設計迫使汽車制造商生產更多電動汽車，以避免不必要的資金支出。

2017年，中國制造商寧德時代成為全球最大的電動汽車電池生產商（Getty Images）。

謝解釋說：“所有汽車制造商，無論是中國的、韓國的、日本的、美國的還是德國的，都不得不使用中國產電池。”

市場規模的迅速擴張和保護使得寧德時代能夠與西方先進的汽車制造商合作進行聯合創新。謝補充道，這一過程“迅速提升了寧德時代的技能和能力”。

中國電動汽車和電池產業的發展方式也與西方截然不同。辛沃爾全球戰略研究所（一家在北京和柏林設有辦事處的智庫）創始人宋先生表示，關鍵在于政府與產業之間的緊密合作。

宋先生表示，政府的大規模投資目標明確：打造強大的電動汽車制造業。而實現這一目標的關鍵在于行業內部的激烈競爭，以決定哪些公司或技術能夠生存并蓬勃發展。

她解釋說，這種方法——就像在各個行業內進行多輪“選拔賽”，以選出速度最快的企業——比歐洲、北美和日本的傳統模式要有效得多，在這些國家，工業增長往往由少數幾家大型企業或財團推動。“這也意味著中國可以非常迅速地將一項技術從實驗室轉化為大規模生產。”

成功的秘訣

還有其他一些重要因素使中國的電池產業脫穎而出。“是供應鏈、技術和制造能力，”總部位于深圳的雪牛資本首席執行官泰勒奧根表示，該公司投資于中國的清潔技術領域。

首先，像寧德時代和比亞迪這樣的中國頂級電池制造商采用的是“垂直整合”的商業模式，這意味著他們通常全部或部分擁有他們的供應商。

“這有助于控制成本，并確保其供應鏈的安全性和可靠性，”挪威咨詢公司 Rystad Energy 駐上海的電池市場分析師陳山表示。

他們管理大規模生產的能力也至關重要。

“現代電動汽車電池組由數百個小型電芯并排或首尾相連組成。一個性能不佳的電芯就會拖垮整個電池組，縮短續航里程，并增加安全隱患，”中國西安交通利物浦大學電池材料研究員劉成光解釋說，“每個電芯都必須幾乎完全相同。”

他指出，實現這一壯舉“需要規模龐大、高度自動化的工廠，以及嚴格的流程控制、實時測試和智能分揀”。

持續創新和有針對性的教育幫助中國電池制造商保持領先地位（Getty Images）

這正是寧德時代的優勢所在，預計到 2024 年，寧德時代將占據全球電動汽車電池市場近 40% 的份額，是排名第二的比亞迪的兩倍多。

據中國商業媒體《晚報》記者程滿琪（音譯）調查過該公司后表示，“寧德時代成功的秘訣在于，它能用更少的錢制造出更好的電池，同時保持巨大的生產能力。”

持續創新是中國電池制造商保持領先地位的另一關鍵因素。例如，比亞迪的標志性產品“刀片電池”——一種磷酸鐵鋰電池（LFP電池）——于2020年推出，部分原因是其制造成本更低：這種電池不使用鈷，而中國此前一直依賴進口鈷。但比亞迪顯著提升了以往磷酸鐵鋰電池的性能，使其功率更大、更安全、體積更小。這款電池一經推出便廣受歡迎，徹底改變了中國鋰離子電池的市場格局。

中國產電池更便宜、性能更高、而且隨處可得——弗朗西斯卡吉雷蒂

如此快速的技術革命背后，是中國龐大的電池工程師隊伍，他們是通過高校和電池公司提供的 有針對性的教育和職業培訓體系培養出來的。

“中國企業擁有一代技術非常精湛的科研人員，”咨詢公司 Trivium China 的關鍵礦產和供應鏈研究主管 Cory Combs 表示。

“他們不僅僅是那些在實驗室里從事上游研究的博士，也不僅僅是工廠里的一線工人，”康姆斯說道。他們是“實踐工程師”，他們精通生產流程，了解市場需求，并能運用自身知識迅速改進現有技術，從而贏得消費者。“這才是降低電池生產成本的關鍵所在，”他說道。

寧德時代擁有超過 2 萬名技術工程師，而比亞迪的電池部門 FinDreams Battery 則擁有超過 1 萬名技術工程師。

中國能否保持其主導地位？

據國際能源署稱，如今，除部分原材料的開采和加工外，中國在電池供應鏈的各個環節都占據主導地位。英國廣播公司（BBC）看到的伍德麥肯茲咨詢公司的一項研究顯示，全球近85%的電池產能位于中國，而北美和歐洲分別僅占5%和7%。

研究人員普遍認為，其他國家很難挑戰中國在當前一代電池技術領域的統治地位。

“中國取得領先地位的一些因素，例如產業集群的存在和供應鏈的垂直整合，將很難復制，”亞洲協會政策研究所主任凱特洛根（Kate Logan）說道，她主要研究中國的氣候和清潔能源政策。

中國企業已經實現了電池的規模化生產，并且正在向海外擴張生產，這對潛在的競爭對手來說是另一個巨大的障礙。

“中國電池價格更低、性能更高、而且供應充足，”蘭德歐洲（一家非營利研究機構）負責中國與經濟安全問題的研究員弗朗西斯卡吉雷蒂表示。她指出，中國的生產規模“使得其他國家很難趕上——不是趕上技術，而是趕上這項技術的商業成功。”

專家表示，其他國家很難挑戰中國在電動汽車電池技術領域的主導地位。（Getty Images）

但在莫看來，其他國家并沒有完全失去機會。他說，中國真正擅長的是利用現有技術，使其變得更好、更便宜，但中國的弱點在于尖端研究。

莫先生表示，如果其他國家能在下一代電池技術（例如固態電池）方面取得領先，“或許仍有機會”參與競爭。傳統的鋰離子電池使用液態電解質在電極之間傳輸離子，而固態電池則使用固態電解質。莫先生指出，固態電池的獨特之處在于它可能不需要現有的液態電池供應鏈，這或許能為非中國企業開辟市場空間。

中國的寧德時代（CATL）和比亞迪、韓國的三星SDI以及美國的QuantumScape等公司正在研發固態電池。但牛津能源研究所發布的一份分析報告指出，對于目前嚴重依賴中國鋰離子電池的美國而言，將生產規模擴大到具有競爭力的水平預計將面臨挑戰。該分析報告稱，障礙包括技術落后、需求不確定以及能源成本高昂。

但正如一些人指出的那樣，發展本國的電池產業并不意味著必然要與中國競爭。

牛津能源研究所的霍夫表示：“短期內只有與中國企業合作才有可能實現這一目標，因為它們處于技術前沿。如果沒有這些制造方面的專業知識，就無法擴大任何突破性技術的規模。” 他說，相反，拓展專業知識才是實現追趕的關鍵。

但考慮到中國在電池制造生態系統建設方面擁有20年的領先優勢，這絕非易事。對于一些人，例如雪牛資本的奧甘來說，過去二十年或許已經鞏固了中國在全球電池供應鏈中的長期領先地位。

“我永遠無法想象其他國家能在電池制造方面趕上中國，”他說。“中國領先太多了。”