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

全球十大电池制造商中有六家位于中国（Alamy）

2005年，中国只有两家电动汽车电池制造商。20年后，中国锂离子电池的产量占全球四分之三以上。这是如何发生的？

在 2008 年北京奥运会上，来自世界各地的运动员、记者和官员乘坐着涂有白色、蓝色和绿色图案的时尚巴士车队，穿梭于中国首都的各个场馆之间。

与当时北京街头常见的柴油动力车辆不同，约50辆奥运巴士采用锂离子电池驱动，助力北京举办“绿色高科技”奥运会。这也标志着中国首次涉足电动汽车锂离子电池产业，为中国在二十年后成为该领域的全球领导者奠定了基础。

据中国官方媒体2020年播出的一部纪录片显示，北京在2001年赢得奥运会举办权后，奥运电动巴士项目便立即启动。但为这项全球盛事研发和生产电动汽车电池绝非易事。

北京奥运会上的这些巴士标志着中国首次涉足电动汽车锂离子电池产业（Getty Images）。

2003 年底，莫克和他在北京新材料开发中心（一家政府附属研究机构）的同事们受命分析中国的锂电池产业，这是北京为奥运会做准备工作的一部分。

但莫教授的团队发现，当时中国的锂电池产业规模“非常小”，只有两家电动汽车电池生产商。作为研究的一部分，他们于2005年举办了中国首届锂电池产业大会。

“业内所有公司都来了，但总共只有大约 200 人，”莫说。

当时，宁德时代（CATL）是日本ATL公司的一个部门，ATL是一家生产电子产品锂电池的日本公司。而比亚迪，这家目前全球第二大电动汽车电池制造商和领先的电动汽车制造商，在通过向手机巨头供应电池获得首笔资金后，刚刚进入汽车行业。

二十年后，中国已成为对世界2050年净零排放目标至关重要的电池产业的领军者。中国生产了全球四分之三以上的锂离子电池，并且拥有全球十大电池制造商中的六家。

是什么导致了它的迅速崛起？答案在于多种因素的共同作用。

中国政治经济和产业政策独立分析师谢艳梅表示，其中两项因素分别是：为本土企业“维护和保护”的庞大国内市场，以及政府对整个供应链的协调支持。她还指出，消费者补贴、国家资助的充电网络建设以及要求汽车制造商生产电动汽车的政策也发挥了作用。

但政策只是问题的一部分。中国企业也展现出了大规模生产和成本控制方面的能力——这两点对于电动汽车电池制造都至关重要。

“他们拥有强烈的生存本能，会积极探索新思路以保持竞争力，”宋欣说道，他为从汽车制造商到机器人制造商等各类旨在走向全球的中国企业提供咨询服务。“这是行业持续增长的基础。”

国际根源

锂电池的故事始于大约 50 年前的中国境外，由三位化学家开创：英裔美国人斯坦利惠廷厄姆、美国人约翰古迪纳夫和日本人吉野彰。

他们各自的研究——使他们在 2019 年共同获得了诺贝尔奖——相互促进，最终促成了 1985 年第一块具有商业可行性的锂离子电池的发明，该电池由吉野为总部位于东京的化学公司旭化成制造。

1991年，日本电子公司索尼与旭化成合作，将世界上第一款锂离子电池推向市场。五年后，日产汽车与索尼合作，推出了世界上第一款锂电池驱动的汽车。

在接下来的十年里，日本是全球最大的锂离子电池生产国，韩国则紧随其后，力图夺得霸主地位。世纪之交，日本企业占据了全球市场份额高达93%，其中电子公司三洋更是遥遥领先。直到2011年，韩国三星SDI才超越日本松下，登上榜首。

2000 年代初，莫先生研究中国锂电池产业时，孟古力和万向是国内仅有的两家生产电动汽车电池的公司。

“他们为北京奥运会和 2010 年上海世博会的电动巴士提供了大部分电池，”莫先生说道，他现在是中国电池研究公司 RealLi Research 的创始人兼首席分析师。

但在奥运会之前，中国早已制定了长远计划。2006年，国务院启动了一项为期15年的科技发展规划，将“低排放和新能源汽车”列为国家应重点发展的62个领域之一，并将“可充电动力电池”列为该领域的关键技术。新能源汽车是中国常用的一个术语，指的是使用氢气、甲醇等替代燃料的纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。

中国的目标很明确：到 2020 年升级其庞大的制造业，使其不再依赖廉价劳动力，而是依靠技术优势赢得市场。

中国企业在大规模生产和成本控制方面表现出色——这两点对于电动汽车电池的制造都至关重要。（Alamy）

2009 年，随着奥运会电动巴士的顺利运营，中国采取了一项重大举措来“调整和振兴”其汽车工业。

多年来，中国一直试图在以内燃机为主的传统汽车产业中成为全球竞争者，但始终未能成功。不过，中国认为现在是时候重振旗鼓了。

谢说：“中国决策者认为，电动汽车可以成为中国汽车工业跨越西方的机会，因为这就像一片空白的田野，每个人都从零开始。”

一项国家计划指导地方政府建设新能源汽车供应链和充电网络。该计划还支持国内企业牵头开展电动汽车相关技术（包括电池）的研发工作。

同年，该国启动了“十城千车”计划，开始大规模推广新能源公交车。

美国竞争疲软

在莫看来，中国大力发展电动汽车的决心对其电池技术崛起至关重要，而这一愿景部分受到了美国的启发。

美国在 20 世纪 70 年代石油危机爆发后，掀起了一股开发和制造电池动力汽车的热潮； 20 世纪 90 年代，联邦政府颁布了一项旨在解决空气污染问题的法规，这股热潮再次兴起。

早在1990年，加利福尼亚州就启动了一项零排放车辆（ZEV）计划，旨在通过鼓励使用电动汽车来改善空气质量。英国牛津能源研究所高级研究员安德斯霍夫表示，该计划促成了零排放车辆强制令的出台，这实际上迫使通用汽车等汽车公司投资电动汽车。

据莫先生称，大洋彼岸的行动让中国意识到，电动汽车是通往后来被称为“第四次工业革命”的“垫脚石”——这是一个以数字技术为特征和驱动的时代——而中国希望在这个时代占有一席之地。

但加州大力推广电动汽车并没有促成美国锂离子电池产业的建立，部分原因是汽车和石油公司游说加州“淡化”零排放汽车强制令，以便为氢燃料电池汽车和混合动力汽车提供更多支持，而这些汽车的电池使用的是非锂化学材料，霍夫说。

中国生产了全球超过四分之三的锂离子电池（Getty Images）。

2000年代，乔治W布什政府出台了一系列措施，资助电动汽车的研发。霍夫表示，美国初创企业在电池和汽车领域都取得了重大进展，但随后2008年金融危机爆发。

“第一批美国初创企业都遇到了很多财务困难，投资清洁能源的窗口期也随之关闭了，”霍夫说。“所有投资清洁能源的人都血本无归。”

霍夫表示，奥巴马政府次年启动了新一轮融资，但为时已晚，无法挽救第一批可再生能源公司免于倒闭或出售其技术。据他透露，其中许多公司被中国企业收购，包括电池公司A123。A123曾是冉冉升起的新星，拥有麻省理工学院开发的先进锂离子电池技术。2013年，A123被中国万向集团收购。

与此同时，中国启动了一项规模庞大的四万亿元人民币（当时约合3940亿英镑或6490亿美元）的经济刺激计划，以应对全球金融危机的影响，其中一部分资金用于“节能减排”项目。世界自然基金会（WWF）和中国资源与环境政策研究院2010年联合发布的一份报告指出，此举激发了中国对包括新能源汽车在内的可再生能源技术的兴趣。

中国产业滚雪球效应

2012 年至 2020 年对于中国电池制造商来说至关重要，因为政府加倍努力推动电动汽车上路。

新能源汽车产业路线图设定了国家在规定期限内应部署的电动汽车数量目标。更重要的是，它还为电动汽车和电池制造商申请国家补贴设定了技术要求，以推动其发展。2013年，中国将电动汽车购置补贴的适用范围扩大到个人消费者，而不仅仅是公共部门，从而打开了私人汽车拥有量的大门。

国家支持的规模极其庞大。据当时的一份报告显示， 2014年中国中央和地方政府在新能源汽车补贴方面投入了近100亿元人民币（约合9.86亿英镑或16亿美元）。在接下来的八年里，中国总共向新能源汽车发放了2000亿元人民币（约合210亿英镑或280亿美元）的税收抵免。

这项投资几乎立即见效。据中国汽车工业协会（一个行业协会）的数据显示， 2014年和2015年，中国新能源汽车的产量和销量均增长了三倍多。其市场份额将从2015年的1.3%飙升至2024年的41%。

但对电池行业而言，更大的推动力尚未到来。2015年，中国出台了一项关键规定。电动汽车制造商必须使用指定供应商生产的电池，才能获得消费者补贴。而出现在政府“白名单”上的57家公司，全部都是中国企业。

在快车道上

据中国新闻网站财新报道，大量新客户的涌入推动宁德时代（CATL）在2017年成为全球最大的电动汽车电池生产商，总部位于中国宁德，超越了松下及其同胞比亚迪。宁德时代于2011年从ATL分拆出来。此后，宁德时代一直保持着这一地位。

政策推进的重点是“中国制造2025 ”战略，该战略旨在通过技术创新，帮助中国在2020年代中期“占据全球制造业优势地位”。新能源汽车被列为中国应“大力推进”的“重点领域”。

乘着这股势头，中国于2017年推出了针对汽车制造商的“双积分”制度。该政策部分借鉴了加州的零排放汽车（ZEV）计划，其实质上要求中国所有汽车制造商生产电动汽车，并通过一套复杂的公式来“平衡”其生产的传统汽车。这种“单行道”式的设计迫使汽车制造商生产更多电动汽车，以避免不必要的资金支出。

2017年，中国制造商宁德时代成为全球最大的电动汽车电池生产商（Getty Images）。

谢解释说：“所有汽车制造商，无论是中国的、韩国的、日本的、美国的还是德国的，都不得不使用中国产电池。”

市场规模的迅速扩张和保护使得宁德时代能够与西方先进的汽车制造商合作进行联合创新。谢补充道，这一过程“迅速提升了宁德时代的技能和能力”。

中国电动汽车和电池产业的发展方式也与西方截然不同。辛沃尔全球战略研究所（一家在北京和柏林设有办事处的智库）创始人宋先生表示，关键在于政府与产业之间的紧密合作。

宋先生表示，政府的大规模投资目标明确：打造强大的电动汽车制造业。而实现这一目标的关键在于行业内部的激烈竞争，以决定哪些公司或技术能够生存并蓬勃发展。

她解释说，这种方法——就像在各个行业内进行多轮“选拔赛”，以选出速度最快的企业——比欧洲、北美和日本的传统模式要有效得多，在这些国家，工业增长往往由少数几家大型企业或财团推动。“这也意味着中国可以非常迅速地将一项技术从实验室转化为大规模生产。”

成功的秘诀

还有其他一些重要因素使中国的电池产业脱颖而出。“是供应链、技术和制造能力，”总部位于深圳的雪牛资本首席执行官泰勒奥根表示，该公司投资于中国的清洁技术领域。

首先，像宁德时代和比亚迪这样的中国顶级电池制造商采用的是“垂直整合”的商业模式，这意味着他们通常全部或部分拥有他们的供应商。

“这有助于控制成本，并确保其供应链的安全性和可靠性，”挪威咨询公司 Rystad Energy 驻上海的电池市场分析师陈山表示。

他们管理大规模生产的能力也至关重要。

“现代电动汽车电池组由数百个小型电芯并排或首尾相连组成。一个性能不佳的电芯就会拖垮整个电池组，缩短续航里程，并增加安全隐患，”中国西安交通利物浦大学电池材料研究员刘成光解释说，“每个电芯都必须几乎完全相同。”

他指出，实现这一壮举“需要规模庞大、高度自动化的工厂，以及严格的流程控制、实时测试和智能分拣”。

持续创新和有针对性的教育帮助中国电池制造商保持领先地位（Getty Images）

这正是宁德时代的优势所在，预计到 2024 年，宁德时代将占据全球电动汽车电池市场近 40% 的份额，是排名第二的比亚迪的两倍多。

据中国商业媒体《晚报》记者程满琪（音译）调查过该公司后表示，“宁德时代成功的秘诀在于，它能用更少的钱制造出更好的电池，同时保持巨大的生产能力。”

持续创新是中国电池制造商保持领先地位的另一关键因素。例如，比亚迪的标志性产品“刀片电池”——一种磷酸铁锂电池（LFP电池）——于2020年推出，部分原因是其制造成本更低：这种电池不使用钴，而中国此前一直依赖进口钴。但比亚迪显著提升了以往磷酸铁锂电池的性能，使其功率更大、更安全、体积更小。这款电池一经推出便广受欢迎，彻底改变了中国锂离子电池的市场格局。

中国产电池更便宜、性能更高、而且随处可得——弗朗西斯卡吉雷蒂

如此快速的技术革命背后，是中国庞大的电池工程师队伍，他们是通过高校和电池公司提供的 有针对性的教育和职业培训体系培养出来的。

“中国企业拥有一代技术非常精湛的科研人员，”咨询公司 Trivium China 的关键矿产和供应链研究主管 Cory Combs 表示。

“他们不仅仅是那些在实验室里从事上游研究的博士，也不仅仅是工厂里的一线工人，”康姆斯说道。他们是“实践工程师”，他们精通生产流程，了解市场需求，并能运用自身知识迅速改进现有技术，从而赢得消费者。“这才是降低电池生产成本的关键所在，”他说道。

宁德时代拥有超过 2 万名技术工程师，而比亚迪的电池部门 FinDreams Battery 则拥有超过 1 万名技术工程师。

中国能否保持其主导地位？

据国际能源署称，如今，除部分原材料的开采和加工外，中国在电池供应链的各个环节都占据主导地位。英国广播公司（BBC）看到的伍德麦肯兹咨询公司的一项研究显示，全球近85%的电池产能位于中国，而北美和欧洲分别仅占5%和7%。

研究人员普遍认为，其他国家很难挑战中国在当前一代电池技术领域的统治地位。

“中国取得领先地位的一些因素，例如产业集群的存在和供应链的垂直整合，将很难复制，”亚洲协会政策研究所主任凯特洛根（Kate Logan）说道，她主要研究中国的气候和清洁能源政策。

中国企业已经实现了电池的规模化生产，并且正在向海外扩张生产，这对潜在的竞争对手来说是另一个巨大的障碍。

“中国电池价格更低、性能更高、而且供应充足，”兰德欧洲（一家非营利研究机构）负责中国与经济安全问题的研究员弗朗西斯卡吉雷蒂表示。她指出，中国的生产规模“使得其他国家很难赶上——不是赶上技术，而是赶上这项技术的商业成功。”

专家表示，其他国家很难挑战中国在电动汽车电池技术领域的主导地位。（Getty Images）

但在莫看来，其他国家并没有完全失去机会。他说，中国真正擅长的是利用现有技术，使其变得更好、更便宜，但中国的弱点在于尖端研究。

莫先生表示，如果其他国家能在下一代电池技术（例如固态电池）方面取得领先，“或许仍有机会”参与竞争。传统的锂离子电池使用液态电解质在电极之间传输离子，而固态电池则使用固态电解质。莫先生指出，固态电池的独特之处在于它可能不需要现有的液态电池供应链，这或许能为非中国企业开辟市场空间。

中国的宁德时代（CATL）和比亚迪、韩国的三星SDI以及美国的QuantumScape等公司正在研发固态电池。但牛津能源研究所发布的一份分析报告指出，对于目前严重依赖中国锂离子电池的美国而言，将生产规模扩大到具有竞争力的水平预计将面临挑战。该分析报告称，障碍包括技术落后、需求不确定以及能源成本高昂。

但正如一些人指出的那样，发展本国的电池产业并不意味着必然要与中国竞争。

牛津能源研究所的霍夫表示：“短期内只有与中国企业合作才有可能实现这一目标，因为它们处于技术前沿。如果没有这些制造方面的专业知识，就无法扩大任何突破性技术的规模。” 他说，相反，拓展专业知识才是实现追赶的关键。

但考虑到中国在电池制造生态系统建设方面拥有20年的领先优势，这绝非易事。对于一些人，例如雪牛资本的奥甘来说，过去二十年或许已经巩固了中国在全球电池供应链中的长期领先地位。

“我永远无法想象其他国家能在电池制造方面赶上中国，”他说。“中国领先太多了。”