動力電池深度對話：中國是怎么贏下這場硬仗的？

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采訪｜一鳴

圖文｜一鳴

這幾年，如果說全球制造業里有哪個是最值得被重新講一遍的故事，那一定是動力電池。中國已經在全球動力電池產業鏈里建立起了極強的優勢。相比之下，歐洲的Northvolt破產了，日韓不再具備領先優勢。可這個結果到底是怎么來的？為什么很多最初的技術和研究并不是從中國開始的，但最后卻是中國把它做成了最完整、最強勢的產業？這背后到底是政策、市場、供應鏈，還是工程能力在起作用？

本期播客，我們邀請了三位長期研究、報道和投資動力電池產業的嘉賓：TDK Ventures投資人、材料科學與工程博士何倩然Katherine，《三聯生活周刊》資深編輯和主筆、《電車之心》一書的作者楊璐和張從志，一起聊聊中國動力電池產業崛起背后的真實故事。從早期狼狽的“手搓電池”、“砸鍋賣鐵”，到憑借極致工程能力構筑護城河，在政府的支持下形成了常州、宜賓等“動力電池之都”，中美產業的發展邏輯有何不同？產業下一個顛覆式創新會出現在哪里？

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以下是這次對話內容的精選：

01

中國電動車和動力電池

拐點出現在哪一年？

一鳴：汽車工業其實對于一個國家來說是一個很重要的產業，但電動車的崛起其實也不是一夜之間就崛起的。中國在這個領域布局了非常多年，早期也度過了一些狼狽的時刻。然后美國，它因為有特斯拉為代表的先發優勢，日本在電池領域也有很強的先發優勢，歐洲更早就推出了零碳戰略。但最終其實我們看到，是中國在這個產業中取得了決定性的優勢，特別是在動力電池這個環節。我看外媒的很多報道，他們說在很多的生產環節，全球市場的占有率中國基本上都達到了80%以上，甚至有的可以到九十幾。如果讓你們來總結一個中國電動汽車最重要的拐點，你覺得會是什么？

楊璐：因為我跟從志寫這個文章的時候，當時是2023年，中國新能源汽車的第2000萬輛在廣州下線。從第1000萬輛到第2000萬輛，其實只用了17個月的時間就突破了。包括那一年中國整車出口量也是超過了日本，變成了世界第一。但是我會覺得中國從市場換技術到自主創新，思想的轉變，可能是一個很重要的點。

圖片來源：豆瓣

張從志：如果要把這個時間尺度拉長到整個中國電動汽車的發展的過程來說，我覺得可能2009年，"十城千輛"項目開始實施的時候，這是很重要的一個拐點。因為在早期，整個技術市場都不太成熟的時候，最大的一個問題就是沒有需求。但是"十城千輛"這個就是用政府補貼的形式，去硬生生地創造需求。這個需求一旦被創造起來之后，就吸引了各個領域的人開始加入進來。只有這些人、這些企業進來之后，后面的技術，在這個生態里面的創新才有可能發展起來。

Katherine：在我看來，關鍵節點大概是2015年工信部出的，我們業界說"白名單"。這個"白名單"就是說，只能裝機本土電池的新能源車，你才能拿到新能源汽車的補貼。這也就大幅地提高行業的準入門檻，就算當時生產制造已經在前位的，比如說Panasonic、LG、Samsung SDI，這些都已經排除在補貼體系之外。我覺得這一個舉動就非常快速并且大力地扶植了CATL寧德時代、比亞迪等中國的本土廠商。

對比一下美國，美國從IRA 2022年通過《通脹削減法案》（Inflation Reduction Act，IRA），跟中國連續這么多年的電動汽車補貼比起來，第一補貼力度不夠，第二它持續了兩年，川普上臺以后又全部推倒。所以美國就缺少像中國當年有連續性的補貼政策，這個政策確實真的是把日韓電池廠玩家阻擋在外，真正讓我們本土的企業成長壯大起來。

02

全球視角下的

中國動力電池產業鏈

一鳴：為了給聽眾們一個更直觀的感受和對比，現在中國的動力電池產業鏈在全球到底處于一個什么樣的位置？

Katherine：我覺得如果要是把全球的這些動力電池產業當成一條馬拉松，中國的企業已經是在領跑并且在控速的階段。日韓的企業可能在第二梯隊，心有余而力不足。而美國，我覺得已經掉隊太多，現在更多的是在謀求換賽道，換平臺或者是在補基礎。

因為中國動力電池的整個產業鏈是一個深度覆蓋，可能是全球唯一的一個全產業鏈的閉環。從上游的關鍵金屬——鋰、鎳、鈷，包括石墨，到中游的材料——正極、負極、電解液、隔膜，還有最后的電芯制造，PACK，BMS整個系統的集成。中國是全球唯一能夠在所有關鍵環節都能做到規模化、商業化，還有能持續迭代的國家。

美國雖然跑在后面，但很多創新還是在美國，比如最新的硅負極技術、干法電極技術、先進的電池回收技術，現在加上AI如何應用來加速電池研發，這些還都在美國。因為我們能看到，頭部的一些企業，除了看本土創新，他們很多都在關注美國的實驗室，美國這邊的創新者、創業者。很多美國這邊的創新也已經慢慢地通過一些方式，進入中國頭部企業的供應鏈。所以做個不恰當的比喻，美國可能就像一個很聰明的"差生"，不努力，但很多創新還是在美國這邊成長得比較快。但是究竟商業化之后如何規模化，如何真正地把它的TRL（技術成熟度等級）或者MRL（制造成熟度等級）從1、2一直提升到8、9，這個是中國最擅長、最能做好的事情。

楊璐：我在2022年的時候，參加了世界動力電池大會，報名了一個叫做動力電池智能制造的論壇。各個重要的公司，包括寧德時代、比亞迪，都有代表來分享如何降低產品的瑕疵率和提高生產率。我發現他們每一個分享的嘉賓，都會不約而同地強調整個產業鏈或者說技術的自主可控性。中國鋰電設備的國產率可能要超過了90%，關鍵工序的國產化是超過了80%。比如說正極材料的出貨量，2022年已經占到了全球的70%，負極是90%以上，隔膜出貨量是83%，電解液的出貨量超過了86.7%。

張從志：我們經常會研究全球前10大動力電池制造商名單的變化。你會發現早期的時候，前10名里面中國和日韓的企業數量是比較相當的，但特別是2015年之后，寧德時代逐漸占據榜首以后，慢慢就呈現一個"一超多強"的局面。特別是到2022年之后，前三名里面主要是寧德時代、比亞迪，包括LG，后面日韓的企業就逐漸往后退。

03

早期中國企業做電池

有多“狼狽”？

一鳴：其實在當年真實的產業一線，在一開始都是非常"狼狽"的。兩位在書中也提到了一些早期的電池甚至是手搓出來的。能否給我們講講當時采訪過程中印象最深刻的故事？

楊璐：那時日本做電池，在亞洲來講是領先一步的國家。韓國追趕的方法就是，我把日本的設備買回來，拆開之后學習一下，然后再做一臺。中國的情況是，第一不是特別買得起日本的設備，第二設備運到中國來時間周期也很長。中國人其實很擅長去解決工程問題。比如說王傳福那個地方，就是人工加夾具的辦法。有一道工序要做干燥，在日本你需要建一個干燥室，但比亞迪當時沒有成本去做這件事，他就做一個小的盒子，然后把人的手伸進去，里面放上干燥劑，也能夠把這個事做出來。一開始我看到這個還很驚訝，覺得聽起來不是特別可靠，但后來他們用這種生產方法，就已經開始接到了摩托羅拉的訂單。

Katherine：我覺得當時窮也有窮的好處。寧德時代的曾總，他當年最早ATL的技術是從美國貝爾實驗室授權出來的。當時有20多家從貝爾實驗室授權鋰離子電池的公司。曾毓群花了差不多100萬美金來授權這個技術，拿回來以后發現不能用，有產氣的問題。很多人可能試一試就放棄了。但是因為我們窮，100萬是一筆大錢，不能隨便就扔了。所以曾總當時就是砸鍋賣鐵，帶上一幫兄弟，無論如何要把技術問題解決。在20多個licensee里面，ATL是唯一一個一直在刻苦鉆研，真的從技術上解決了核心挑戰，才成為世界上第一個真正能夠商業化鋰離子電池的玩家。

再加上王傳福，他買不起日本全自動化的產線，一條產線可能要500萬美金。他用人工的手來取代自動產線，最后可能只花了14萬美金就建成一條產線。而且我覺得最關鍵的一點是，當你不用從日本進口整條產線以后，反而能有機會把每一個步驟來拆解（break down），自己通過工程師手動操作，真正上手（hands on）來了解每一個步驟如何優化。你看比亞迪，從1995年到2005年，到了2018年，很快就建成了世界上最先進的全自動化產線。這反而給了中國廠商更多的真正從第一性原理，去重新思考、設計，從材料和設備如何來進行最佳的優化組合。這其實也是我們的一個優勢。

一鳴：感覺這個故事線在大模型領域又出現了，算力限制下，大家把成本和效果做得仍然如此之好。

04

動力電池制造

最難的工藝是什么？

一鳴：動力電池是一個比較典型的復雜制造業。一個先進的工藝和一個不成熟的工藝，差距到底在哪里？

張從志：我覺得很重要的一個點是電池的一致性。業內經常說，這是一種微米級的制造。車用的電池是把成千上萬塊的小電池組裝到一起，讓它協同一致地工作。如果容量不一致，整個電池組的可用容量是由最小的那個電芯決定，就相當于一個木桶效應。

Katherine：整個電池制造業主要分三大段。前段最主要是電極極片的制造，包括配料、漿料混合、涂布、烘干、滾壓、分切。中段是電芯裝配，卷繞、疊片、焊接極耳、裝殼、注液。后端是化成、aging（老化處理）、分選。美國這邊的電池公司更多進口中段和后段的設備，因為前段電極極片的涂布技術是最難的。

為什么CATL的涂布技術能做得這么好？TDK最早期是做磁帶的，磁帶本身也是一種極端精密的涂布技術，在超長的柔性基材上進行亞微米級厚度控制的連續涂布工藝。TDK收購ATL以后，把磁帶極精密的涂覆技術加入到ATL，工程邏輯上高度相同。包括厚度波動、涂布密度一致性、局部缺陷控制、漿料分散均勻性，這些要求幾乎是同一個問題。之后ATL才分出來CATL，才能利用這種極致的電極涂布技術，進一步把中段、后段做到越來越好。

你生產10億個電芯才有一個出問題，這就是ATL和CATL這種一級供應商級別的制造。其他公司你也可以制作電芯，但是你每做一個電芯，包括你的良率（yield）、過程控制、涂布質量其實都是有差距的。這也是為什么Northvolt就算進口了所有設備，沒有從根本的技術上的理解和幾十年的積累，幾乎每做一個電池、每涂覆一米的材料都是在虧錢。

美國的Tesla也是從中國進口一卷一卷的極片，來美國做中段和后段，因為最難控制的，就是前面極片的涂覆過程。美國現在也知道自己那幾片涂覆是最難的，所以我們也投了一家叫AM Batteries，做干法電極，想法就是既然比不過中國做濕法的涂布技術，那我們能不能換一個賽道，押注干電極。

05

中國電池企業

真正的護城河

一鳴：對于一家電池廠來說，最重要的護城河是什么？

Katherine：有本書叫《Breakneck》，講中國是一個工程師治國的國家，然后美國都是律師。中國企業家通過工程內卷的同一代技術，被幾十家、上百家工廠同時反復打磨，從不同角度來尋找最優解，導致成本快速下降，良率迅速提升。這個集體工程優化，我覺得是最大的壁壘。美國它可能是要先IP保護，先構建非常強的合同體系，在上游的IP上會前進得很慢。但中國的工程師、創業者都是不論多復雜的問題，投身就去做，而且能一直住在工廠里面，連續好幾天、好幾個月、好幾年。

圖片來源：Amazon

我們有個特斯拉的同事，他回中國下載抖音，搜索滾壓機、涂片機，出來幾千個搜索結果。但來美國的TikTok上面搜涂片機，什么都搜不到。很多中國的公司，你一到展會上，一大堆廠商對這些工程問題的討論，在中國是遠遠超過其他國家。其他國家你很難找到那么多人去鉆研一個涂布機或者是一個滾壓機應該怎么設計。

楊璐：我覺得工程能力會變成一個迭代的，做一件事到另一件事的遷移很重要。我去比亞迪參觀的時候，展廳里不停在放一個視頻，講疫情期間生產口罩的故事。工程師到口罩工廠去，一邊觀察一邊畫圖紙，自己生產口罩機，還改進了原來的工藝。不到兩個月的時間，就做到了日產500萬只口罩，成了全球最大的量產口罩生產商。所以為什么這些工廠之間互相都不讓串門，中國的工程師還真的是又有經驗，又聰明。

06

電池形態之爭

一鳴：在電池形態上的迭代，有哪些廠商給你印象特別深刻？

楊璐：比較有代表性的就是刀片電池。是王傳福親自主持開會，技術骨干一起琢磨，能量密度這件事情到底是怎么決定的。最后還是用的磷酸鐵鋰的電池，在電池包有限的體積之內怎么排布電池，能夠讓能量密度高。難度其實是在實現上。那么長的刀片電池，所有工藝、設備都要做一套。所以你會看到，有的地方做的是短刀，比亞迪的這個是特別的長。我當時問孫華軍，他是刀片電池研發的主要負責人，他覺得最大的難度就是原理想明白之后，怎么把它實現出來，那你就得開發設備。這個比較考驗一個企業的實力。

刀片電池500次閃充循環后“邊閃充、邊針刺”試驗 圖片來源：BYD

Katherine：特斯拉當時最早沒有太多選擇，市場上只有Panasonic 18650這種小圓柱，所以放7000多節小圓柱。它就在這條道上一路走到黑，從18650到21700到4680大圓柱。

寧德時代、比亞迪反而是更聰明的做法。方殼電池PACK成組效率、體積利用率更高，尺寸可以定制。寧德時代現在做換電，特斯拉就沒法換電，因為整個底盤已經焊死了。中國廠商的刀片電池、方殼電池另一個優勢是可以做儲能電池。電網級儲能也是方殼，從成本、壽命、安全和系統效率來說都是更優的選擇。特斯拉出發比較早，當時選擇少，總體來看，刀片電池、方殼對于電芯廠商來說可能是更優選擇。

07

產業集群效應：

常州和宜賓的故事

一鳴：中國在整個電池產業鏈上的成功，也不得不講產業集群的效應。常州在2023年進入了萬億GDP城市俱樂部，當時有一個著名的"四小時產業圈"理論。

張從志：常州整個新能源汽車能發展起來，還是跟整個蘇南地區這種大政府主導的模式有關系。當時工信局的領導就講，市委領導提出來一個叫“三率”：在路上的“見車率”——新能源汽車到底占多大的比例；“見樁率”——充電樁部署的比例；還有“見光率”，因為常州另一個很重要的板塊是光伏。他們最早引進的是一家美國的電池公司叫波士頓電池，但因為各種原因沒做起來。當時市里領導說，這給他們埋下了一個種子，已經有一批干部為了扶這個項目去研究過電池產業。

之前在蘇南里面，常州一直排在蘇州和無錫之后，也一直想找新的產業去突破。所以后來有理想、比亞迪這樣的企業落進來的時候，整個動作就特別快。政府也投了好幾百億做產投基金。像蜂巢能源、中創新航在發展過程中遇到問題，常州說可以出錢給你注資，把總部遷過來。是漸進積累的過程。

楊璐：宜賓跟常州不太一樣，但非常反映中國要干一件事的時候政府主導的力量。從前宜賓最出名的就是五糧液。當我知道宜賓辦動力電池大會的時候，一開始覺得非常奇怪。宜賓沒有產業基礎、沒有人才、沒有年輕人、沒有產業鏈，啥啥都沒有。但政府可以集中力量搞大事，第一搞了一個大學城吸引年輕人；第二邀請了歐陽明高院士做院士工作站，歐陽明高是在中國動力電池領域非常重要的院士；第三招商招到了寧德時代，這一點特別重要，因為寧德時代是鏈主，它來了供應商也都會來。那邊用的是水電，電費也低。就這樣把行業做起來了。

08

“新型舉國體制”

與美國市場化創新

一鳴：Katherine你在硅谷，看到這兩種支持創新的路徑，覺得有什么異同？

Katherine：我之前在一個Stanford的會議上也問了同樣的問題。我說中國會有“五年計劃”，會讓整個全產業往一個方向來努力。但美國好像從來不會確定一種發展路線。我當時問的是，比如做鈉離子電池，為什么不能美國的各種VC、國家全部集中力量辦大事？而不是說不同的VC來投不同的，有人投一點鈉電，有人投鋅離子電池，有人投鐵空氣電池，大家在嘗試不同的路徑。當時我發完言以后，全場都在用奇怪的眼神看著我。收到的反饋是：你不能預測未來，我們要給所有的技術以公平的競爭機會。

我覺得對于像半導體、電池的生產制造，其實是需要像中國這樣，有一個整體的產業鏈，有幾個巨頭大廠主導，有一些小的創新企業把局部技術做到極致，在我看來是更高效的發展方式。像電池這樣重資產、長周期的領域，還是需要國家或者產業基金支持，光風險投資的錢遠遠不夠。很多VC并沒有耐心來長期支持一個技術從實驗室到商業化。

楊璐：我想補充一下，中國可能不是在創新階段就是舉國體制。我去采訪陳立泉院士，他是曾毓群的導師。他講到中國最早搞動力電池，源頭是解決石油進口的問題。當時并不只是一個路線，不同的國家級專家都在試不同方向。包括做重大汽車專項的時候，電池也有不同的技術路線。陳立泉跟我講，他當時去找萬鋼，說能不能給鋰電池一個機會。萬鋼就說你們鋰電池就做。最后是一個技術賽馬，只不過鋰電池后來跑通了，被市場證明是可以的。所以在創新階段應該是一個賽馬的機制，最后由市場決定。

09

固態電池：

遠沒有市場傳達的那么樂觀

一鳴：誰會是下一代電池？固態、鈉離子電池，有沒有可能形成顛覆性的技術突破？

Katherine：固態電池不僅是最近一兩年，可能過去50年一直在瓶頸當中。Toyota他們2019年、2021年就說2025年會量產，這種話每三年重復說一次。而且大家對固態的定義非常不一樣，全固態、半固態，每家各有各的定義。我們整體來看，可能還是要等到2030年才能有真正的進展。QuantumScape是唯一一個已經上市的公開公司，它的能量密度其實并不高，很多鋰離子電池加了硅負極已經能做到超過400甚至500 Wh/kg。而且QuantumScape現在還需要外加三個大氣壓的壓力。這相當于是要好幾個人站在一個那么小片的電池上面去給壓力，這還只是一個小的電芯。你想一下在車里面，把幾十個這種電芯組裝成PACK，對工程上和成本上的要求非常高。整個鋰金屬的界面問題，循環超過幾十個cycle以后就會有材料分離，衰減是斷崖式的。所以整個固態電池，它現在表現也比不過現成的鋰離子電池，成本也跟不上，供應鏈也不夠成熟。

張從志：行業共識基本定在2030年前后。固態電池產業鏈跟液態鋰電池重合度比較低，必須重新搭建。而且全固態也并不一定完美無缺，比如用到硫化物的話，如果汽車碰撞，可能會有硫化氣體泄漏。總的來說，行業內比外界謹慎得多。

Katherine：你看寧德時代、比亞迪，從來沒有說多少年會量產固態電池。曾毓群的公開訪談里，他本人都不是特別看好固態電池。他更多說的是怎么繼續降本，怎么減小對關鍵金屬的依賴。

10

鈉離子電池和美國電網儲能：

下一個大機會在哪里？

Katherine：我個人很喜歡鈉離子電池。寧德時代、比亞迪都有戰略計劃，可能在接下來5到10年內，現在鐵鋰超過30%甚至一半的市場份額，都會被鈉離子電池取代。鈉離子電池里面沒有鋰、沒有鈷、沒有鎳，甚至沒有銅——當然我說的是有些配方——不需要依賴關鍵金屬的供應鏈。而且在供應鏈上成熟得比大家想象的要快，寧德時代最近投資天目湖做負極材料，已經投產了90億人民幣的硬碳生產和制造。

美國的電動汽車市場并不是最急切的應用，因為油和氣很便宜。但美國的電網儲能是個大問題。電網基建是上個世紀1960年代建的，現在又有大量AI數據中心的用電需求。加州，如果你要看洛杉磯，一年斷電好幾十次。眼下最快也是成本最低的方式，反而是用最便宜的太陽能和最便宜的電池，直接做plug and play（即插即用）。

現在聚陰離子這種鈉電，可以循環3萬個cycle，非常穩定。能量密度更低一點，但對于電網級儲能，可能是比鋰離子電池更優的解決方案。當你用大的GPU集群以后，會有上百個兆瓦的電壓的voltage spike（尖峰電壓）還有load swing（負載擺動），對電網沖擊非常大。反而鈉離子電池更有能力處理這種AI數據中心的應用場景。

特斯拉表示其4680電池現已采用全干法電極工藝 圖片來源：Tesla

另外一個我們看好的技術是干法電極。電極涂覆技術已經好幾十年被中國公司壟斷，美國公司包括Tesla想走干法電極這條路。如果能實現，對于美國可能就是彎道超車的機會。

第三個方向是電池回收。美國是消費大國，本土有很多壽命耗盡的電池。我們投的Ascend Elements，已經在美國本土從回收的黑粉里面提取出碳酸鋰。相當于一輛特斯拉的電池材料可以重復再做10輛特斯拉，不需要從0構建產業鏈。

一鳴：現在歐洲那個Northvolt破產之后，是不是就沒有比較好的電池公司了？

Katherine：Northvolt確實是給歐美整個投資圈一個沖擊。團隊是很牛的團隊，Peter Carlsson之前是Tesla的VP，融了200億美金，拿了差不多500億美金的訂單。按理說大家都覺得應該會大而不倒，但最后還是失敗了。曾毓群做過一個訪談，他就說，你使用了錯誤的設計，錯誤的工藝，然后又使用了錯誤的設備，從頭到腳都做錯了。所以電池生產制造方面，有很多中國從材料、工藝、工程上的知識，是需要美國和歐洲來學習、來互相交流的。

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