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2023-08-16 13:14
商业与经济

美国正输掉电动汽车电池竞赛

2013年,中国当时最大的汽车零部件公司收购了已破产的A123;亡羊补牢尤未晚,美式资本主义的传统规则应进行调整。
电池宁德时代暴涨,锂电拐点来了吗?
彭博

■在密歇根州西南部一片大约绵延5公里的田野上,福特汽车公司(Ford Motor)正在兴建一座电池厂。它要在这里生产廉价且稳定的用作电动汽车动力来源的电池,所需技术将来自全球最大的电池制造商——中国的宁德时代新能源科技股份公司(简称“宁德时代”)。从大多数方面来看,福特公司与这家中国巨头的交易对该州是一个意外的巨大成功——它获得了建设一座占地250万平方英尺(约合23万平方米)的工厂所需的35亿美元投资,这座工厂将带来数千个新工作岗位,每年生产的电池足够为40万辆电动汽车提供动力。然而,对于任何一位一直关注该领域的人士来说,这对美国却是一个具有讽刺意味的毁灭性时刻,因为这笔交易原本可以是刚好相反的情形。

上世纪九十年代中期,得克萨斯大学奥斯汀分校的科学家发现了一种叫作磷酸铁锂(LFP)的化合物(宁德时代及中国大多数电池制造企业现在使用的主要化学原料就是它);几年后,位于马萨诸塞州沃特敦市的初创公司A123 Systems将其投入商业应用。2009年,奥巴马政府拨给A123公司数亿美元资金,希望该公司能帮助美国企业开始生产电动汽车。但这个时机太超前了。当时市场上对电动汽车没有需求,生产低耗油量汽车的厂商们不想冒险依赖一家未经过市场考验的初创公司。

到2012年,A123申请破产,并成为政府浪费资金的一个坏典型,常被人拿来与Solyndra公司的例子相提并论,后者是加利福尼亚州一家太阳能电池板生产企业,在拿到由联邦政府担保的5亿美元贷款后,于2011年申请破产。时至今日,仍有人在得知戴夫·维奥(Dave Vieau)是当年掌管A123的首席执行官时,伸出手指谴责他。不止一次有人对他说,“是你这个A123的家伙把政府的钱都偷走了。”

如今,在首次发现磷酸铁锂近30年之后,美国才手忙脚乱地构建自己的电池供应链,这个身为现代化生产流水线先驱的国家正在向中国学习如何生产电池这种21世纪的动力来源。这一局面明白无误地提醒人们:美国没能从A123身上吸取应有的教训。它原本可以致力于一场更长期的博弈,而不是让自由市场的心血来潮决定一项潜在的突破性技术或一家试图将该技术商业化的年轻企业的生死存亡。它原本可以找出办法来培育和保护一个不可避免地会遇到考验和挑战的新兴产业,而不是让一项电池发明成果从它的指间溜走中。A123的案例可以作为一个反面教材,让人反思在这个时代,美国式资本主义的传统规则应该如何进行调整。

2013年,中国当时最大的汽车零部件公司收购了已破产的A123。也是在那一年,中国开始以惊人的速度实施建立国内电动汽车市场的计划。十年后的今天,根据彭博新能源财经(Bloomberg NEF)的数据,中国已占到全球电动汽车总销量的58%和全部锂离子电池产量的83%。行业专家们表示,即使美国总统拜登(Joe Biden)的所有气候政策能成功地重振美国制造业,但从必要的技术以及产能方面来看,美国在电池制造方面目前至少也比中国落后10年。“过去20年里,中国一直遵循着一种连贯的战略向前推进,”主张在北美地区发展电池技术的行业协会NaatBatt International的当选主席布赖恩·恩格尔(Brian Engle)说,“而我们创造了各种非常先进的技术,之后却自己放弃了。”

A123倒闭后不久,它的一些工程师对中国年轻而蓬勃发展的电池行业发出的召唤作出响应。其中一人后来成为中国一家碳材料制造企业的董事长,目前是位亿万富翁。有几位A123当年的高管仍在思忖:如果当年美国能想办法让该公司生存下去——比如政府跟它签供应合同,甚或是该公司出售给另一家美国的企业,事情又会怎么样?如果给A123必要的时间和支持,最终它能否发展成一家身价十亿美元量级的美国电池巨头、成为本土电池供应链的核心枢纽?

曾在阿拉贡国家实验室(Argonne National Laboratory)供职的杰夫·张伯伦(Jeff Chamberlain)说,“产业政策是有的,但具体来说就是没有具体的政策。”张伯伦在该实验室围绕电池技术的商业化研究了十多年,后于2016年创办了一家风险投资公司。

2001年初,26岁的企业家里克·弗洛普(Ric Fulop)开始经常造访麻省理工学院,希望在那里找到人帮他创办一家电池公司。在响应的人当中,有一位是材料学教授蒋业明(Yet-Ming Chiang),他邀请他的朋友、康奈尔大学博士巴特·莱利(Bart Riley)经常与他们会面。他们将蒋业明的想法逐渐集中到“自组装电池”上。电池通常有三个基本组成部分:两个储存和释放电荷的电极,包括一个阴极和一个阳极,以及让电荷在两个电极之间穿梭的电解质。用于制造电池的材料决定了它们能储存多少能量以及所需要的成本。蒋业明的梦想是找到三种材料,由它们在适当条件下构成一只电池的恰当结构。

那年夏天,他们孵化成立了A123,并很快筹集到800万美元,同时还聘请到在罗德岛一家电力设备公司担任高管的维奥担任首席执行官。但是6个月后这个团队意识到,要将自组装电池变成现实需要花很长时间。与此同时,蒋业明所在的实验室刚刚发表了有关磷酸铁锂这种高品质材料的论文,于是他说服维奥相信A123用它也可以搞出商用电池。

磷酸铁锂是由约翰·古迪纳夫(John Goodenough)教授领导的一组研究人员于1995年发现的。几十年后他因此获得了诺贝尔奖。当时,他给他在得克萨斯大学奥斯汀分校实验室的研究员们下达了一项任务。据记者史蒂夫·莱文(SteveLeVine)在他所著的讲述现代电池化学先驱的《电池之战》(The Powerhouse)一书中记载:古迪纳夫要求他们将一块锂离子电池用不同的金属材料替换电极,看它们能否在不引起燃烧的情况下储存更多能量。古迪纳夫团队选择了一种铁磷化合物并制作了一只测试用电池。当他们给它充电时,这种化合物形成了一种原子晶体结构,能轻松地让锂离子往复运动。他们就这么发现了一种新的电极材料,事实证明,这种材料比已有技术更廉价也更稳定。

起初,磷酸铁锂电池的充、放电速度都很慢。加拿大一家电力公司的科学家们通过在磷酸铁锂阴极颗粒上覆盖碳涂层解决了这个问题,这一创新可以让该材料具备了商业应用的可行性。大约在同一时期,A123的蒋业明在科学杂志《自然材料》(Nature Materials)上发表了一篇文章,指出在磷酸铁锂阴极上“掺入杂质”也就是加入少量金属化合物——比如一种叫做铌的元素,能帮助电荷移动得更快,电池因此可以产生更高的瞬时电量。这一发现成为A123关键的创新成果,该公司后来将其称为“纳米磷酸盐”,它使电池能够产生的瞬时电量比当时市面上任何其他类似尺寸的电池高两到三倍。

A123很快就将这种技术变成了应用产品。没过几年,这家初创公司与史丹利公司(Stanley Black & Decker)签订合约、为它的一个新的电动工具系列提供电池,并且又筹集到3200万美元。面对18个月的期限和有限的现金,A123决定将生产外包到成本较低的地方。他们在中国台湾地区雇了家公司生产电极和电池,后来又将生产电极的任务转移到韩国。中国大陆当时正在积极追赶周边国家和地区在电子制造领域的实力,也热切希望接纳这家美国初创公司。后来,A123在位于上海郊区一个实行税收优惠政策的经济加工区建起了一家生产电池阴极的工厂。该加工区由当地政府设立,旨在帮助外国公司降低生产成本,同时为当地创造就业机会。

中国政府为培育国内电动汽车产业,将城市公交车改用电动车型,并对购买电动汽车的消费者给予税收优惠,于是,各地企业家纷纷进入该领域,以享受国家支持。目前在彭博亿万富翁指数中排名全球第41位的曾毓群于2011年创立了宁德时代,他之前经营的公司生产的是消费类电子产品所用的电池。宁德时代为宝马公司(BMW)和它的中国合作方生产电池,在汽车电池领域初步积累了经验,后来它还从西方聘用工程师来提高生产水平。“作为一个有经验的人,我的工作是运用体验式的学习方式进行培训,这样他们能学得更快,”2012年被曾毓群聘用的美国电池工程师鲍勃·加林(Bob Galyen)说。后来他成了宁德时代的首席技术官。

在中国推动电动汽车发展进程中崛起的巨头不只宁德时代一家。比亚迪公司也是从生产手机电池起家的,目前它的电动汽车及混合动力车型销量加起来已经超过特斯拉公司(Tesla)。学化学出身的比亚迪创始人王传福2013年买下了一家汽车生产企业。5年后,比亚迪在北京车展上推出了E6,这是一款配备磷酸铁锂电池的电动汽车,每次充电可续航300公里。如今,比亚迪“汉”电动汽车单次续航达到660公里,用的是它自己生产的电池。

在中国企业家纷纷组建企业以期将政府的电动车梦想变为现实的同时,A123的高管们也搭上了他们自己的电动热潮。采用A123电池为动力的史丹利百得电钻以其性能吸引了其他潜在客户。吉列公司(Gillette)希望将A123的电池用于其电动剃须刀。美泰公司(Mattel)想在它们的高端玩具上用上它。但时任业务发展副总裁弗洛普明白,要想与亚洲电池巨头竞争,A123需要进军汽车领域。2008年1月,他给工程师穆吉布·伊贾兹(MujeebIjaz)致电,伊贾兹当时正在密歇根州迪尔伯恩市负责福特公司的电动车研发部门。

伊贾兹接到弗洛普邀请他共进午餐的电话时,这位工程师正因从上司那里听到的坏消息而震惊。就在一年前,在华盛顿特区举行的车展上,福特推出了他的突破性成果:可以采用氢和电池作为动力的插电式混合动力SUV车型Edge。如今,在汽车业三巨头为经济衰退做准备之际,他被告知福特公司将停止对其所在部门拨款。

伊贾兹本可以等着被重新分到福特内部的其它部门,毕竟他已在该公司工作了15年。但他对弗洛普的提议很感兴趣;研究电池似乎是他命中注定的事业。伊贾兹出生于巴基斯坦移民家庭,在弗吉尼亚州出生长大,他父母一位是核物理学家、一位是太阳能电池板企业家;父亲曾担任弗吉尼亚理工大学教授,母亲毕业于该校并获得两个博士学位。一家人在餐桌上经常会谈起上世纪七十年代的石油禁运以及对能源的争夺如何成为全球冲突的根源。读大学期间,他参加了通用汽车公司(General Motors)赞助的一次太阳能汽车大赛,从此迷上了这一行。

接到弗洛普电话后不出一周,伊贾兹就成了A123汽车业务的负责人;不久,他在福特时的几名团队成员也成了他的手下。此时,这家初创公司已经与宝马和戴姆勒公司(Daimler)旗下的卡车公司Daimler Truck达成建造原型车的业务,并且正在与LG旗下的LG Chem争夺为通用汽车新的混合动力车ChevyVolt供应电池的业务。克莱斯勒公司(Chrysler)新成立了一个电动汽车部门,A123也在竞争其供应商的角色。

2008年底美国经济出现衰退,但形势变得有利于A123。在乔治·W·布什(George W. Bush)总统同意联邦政府出手救助通用汽车和克莱斯勒4个月后,克莱斯勒的高管们宣布,他们将生产采用A123电池的系列电动汽车。到2009年6月,联邦政府拿到了通用汽车和克莱斯勒的所有权。奥巴马试图注入数千亿美元资金刺激经济,A123也分到了一块蛋糕:能源部为其提供了2.49亿美元资助,支持其在密歇根州建设两家制造厂。依托政府资助以及与克莱斯勒公司的电动车电池合约,A123于当年9月首次公开募股,筹集到3.8亿美元资金。这家初创公司当时尚未盈利,但它正在与中国、欧洲和美国的汽车制造商进行很有希望的谈判,而且它手头已有足够的资金投资于大批量电池生产,从而拥有与全球制造商竞争的实力。

然而,没过多久,A123在电动汽车上的赌注开始变得不那么可靠了。意大利汽车公司菲亚特(Fiat Automobiles)的首席执行官塞尔吉奥·马尔乔内(Sergio Marchionne)以很高的折扣从美国政府手中夺走了克莱斯勒,并承诺将生产小型、省油的汽车。马尔乔内是一位谈判高手和战略家,他将让克莱斯勒起死回生,但他不喜欢电动汽车。到2009年夏末,他关闭了克莱斯勒的电动汽车部门。A123首席执行官维奥仍执着地抱有希望,认为那个将菲亚特500微型电动车带进美国市场的计划能坚持下来。它的确坚持下来了,尽管发过公开声明,且进行了将近两年的开发工作,但克莱斯勒最终还是将生产合同给了三星电子(Samsung Electronics)和罗伯特·博世公司(Robert Bosch),后者是一家已经与克莱斯勒有合约的全球供应商。

A123之前参与竞争的通用汽车Chevy Volt电池合约最终也被LG抢走了。至此,克莱斯勒和通用汽车的交易都没戏了,A123开始四处想办法。它的新工厂即将于2010年9月开工,它总算拼凑出足够的订单让密歇根的几家工厂能保持运转。之前它达成过一笔为固态电网生产电池的交易,还握有一份美国国防部的小合同,并与中国一家汽车公司成立了合资企业。通用汽车同意在其紧凑型雪佛兰Spark电动车上采用其电池。A123的业务前景看上去还不错,但它能否活下来要取决于电动汽车销量能否明显提升(在这段时间前后,它还就一场长达数年的法律纠纷与一部分磷酸铁锂专利持有人达成和解,这些人此前指控该公司剽窃他们的碳涂层工艺)。

到了2012年3月,A123遇到了一个问题。此时根据合同,它在为菲斯科公司(Fisker)的Fisker Karma插电式混合动力车生产电池组。这是一款价值10万美元的轿车,由曾经的阿斯顿·马丁公司(Aston Martin)著名设计师亨里克·菲斯科(Henrik Fisker)设计。在为《消费者报告》杂志进行试驾期间,一辆Fisker Karma突然熄火了。时任A123电池工程副总裁的伊贾兹被派往工厂进行调查。他查出是十多只软包电池密封不当,导致电解液泄漏,而这有可能导致短路。这台车的电池管理系统察觉到了问题隐患,为保险起见关闭了发动机。

出于十足谨慎的考虑,并且也许是担心招来诉讼,维奥决定公开披露这一问题,并对已经交付给菲斯科的所有电池组进行全面召回和更换。这是个痛苦的决定,但他希望此次召回能够提升A123作为一家诚信供应商的声誉。但事与愿违,此举将该公司推向了悬崖。

由于A123产品质量令人存疑,该公司其它项目的融资也告枯竭。虽然这次产品召回的成本比公司担心的要低得多,并且从未发生电池起火的事,但这已经不重要了。作为其重要客户的菲斯科公司陷入混乱。Solyndra公司于当年9月申请破产后,在华盛顿,奥巴马的清洁能源议程受到打击。距离2012年总统大选还有不到1年时间,共和党人决心要将奥巴马政府押注的这些没把握的议程变成现成的舆论道具。A123被斥责为一个失败者,遭此待遇的还有特斯拉,该公司之前从能源部拿到了4.65亿美元贷款。维奥诉请白宫予以救助但被驳回。据他回忆,白宫方面的回应大意是“我们已经做了该做的——现在你们要自己想办法了。”在菲斯科的车上发现有缺陷电池7个月后,A123申请了破产。此时距其成立整整10年。

A123求助于密尔沃基汽车零部件供应商江森自控公司(Johnson Controls),希望这家自己有电池业务的公司出价收购其资产,但中国汽车零部件巨头万向集团的出价超过了江森自控及其合作伙伴。美国国会有几位共和党议员反对一家接受过纳税人资金的科技业初创公司变成外国人控制的企业,但A123的债权人则希望谁出钱多就将公司卖给谁。

到此时,由万向集团收购A123的交易尚需得到美国外国投资委员会(Committee on ForeignI nvestment)的批准,这是一个由财政部牵头的跨机构小组,负责基于国家安全的考虑审核企业兼并购案。在该委员会分析这笔交易的时候,已退役的前美国海军指挥官、前奥巴马政府国家情报总监丹尼斯·布莱尔(Dennis Blair)海军上将评估了这笔交易。2012年12月20日,布莱尔在政治类媒体平台Politico发表了一篇专栏文章,支持万向集团收购A123,只要外国投资委员会没有发现任何问题。他敦促政策制定者们充分认识批准这笔交易对国家安全和国际贸易两方面的重要性。“美国的确有许多敏感技术应该加以保护,”布莱尔写道,“但锂离子电池制造技术不在其列。”

A123被卖掉之后,万向自己的电池业务被列在A123名下,新的A123公司从原来专注于纯电动和混合动力汽车转向针对汽油车发动机的电池,这类电池有助于发动机在红绿灯前急停以节省汽油。伊贾兹被任命为新公司的首席技术官,他还造访了万向集团在杭州的总部。

伊贾兹在A123又待了一年,于2014年离开,加入苹果公司(Apple)的秘密电动汽车项目。6年后的新冠疫情期间,当他与妻子及几个已长大的孩子在加利福尼亚州洛斯阿托斯隔离的时候,他开始思考在美国大规模推广电动汽车会面临的三大障碍:里程焦虑会持续存在,直到单次充电的续航里程变得更长;含镍的锂离子电池较容易起火;美国自己仍没有可以与宁德时代、LG及松下公司(Panasonic)抗衡的电池巨头。如果伊贾兹能够孵化出一家专注于磷酸铁锂电池的公司——这种电池比在欧美国家占主导地位的镍基电池更便宜且更稳定,他就能解决所有这三个问题。

2020年7月,伊贾兹离开苹果公司,创办了Our Next Energy(简称One)。从许多方面讲,他这是从A123中断的地方接续起来。他又回到了密歇根州。他在底特律郊区的创业办公室距离A123现在的美国工程中心还不到两公里。在One的315名员工中,近六分之一是以前的A123员工,包括其首席运营官。

伊贾兹眼下的目标是努力提高磷酸铁锂电池的续航里程,这也是拥有大量电池科学家和十年大规模生产经验的宁德时代和比亚迪公司一直试图破解的问题。到目前为止,One已设计出一种流线型电池组,其尺寸和能量规格可以跟镍钴电池一样,但相比后者,价格没有那么高。它还有一款更雄心勃勃的取名“双子座”(Gemini)的产品,目标是让乘用车实现700英里(约合1126公里)续航里程,较特斯拉ModelS车型的350英里(约合563公里)高出一倍。

围绕One的这种早期的兴奋令人既熟悉又担心。该公司目前估值为12亿美元,它已从比尔·盖茨(Bill Gates)的Break through Energy Ventures、宝马旗下的BMW Venture和富兰克林邓普顿(Franklin Templeton)等投资机构筹集到3.55亿美元。去年秋天,针对它在底特律郊区建造一座16亿美元电池生产厂的计划,密歇根州给了它至少2.2亿美元的现金和税收优惠。它计划在2024年工厂投产后将雇用2100名员工。

根据《通货膨胀削减法案》(Inflation Reduction Act),联邦政府将为这家初创公司在密歇根生产的电池组按照每105千瓦时最多6500美元的标准给予补贴。该法案还鼓励汽车生产企业与One开展业务,并要求电动汽车的电池需在北美地区生产、原材料需来自美国本土或美国的盟友,才能列入消费者可享受购车优惠的电动车名单。如果拜登试图通过他的一系列法案实现什么目标的话,One就是一个典型代表。

在这个行业从业30多年后,现年56岁的伊贾兹似乎终于等来了支持力量。眼下,底特律和全球汽车业所有各方都在全力投入电动汽车领域,即使是出于绝望使然。行动拖沓的西方汽车制造商现在正在失去市场份额。特斯拉已经证明美国人会买电动汽车,福特和通用汽车分别推出了悍马Mach-E和凯迪拉克Lyriq等热门电动车型。据预计,到这个十年末,电动汽车和插电式混合动力车将占美国新车销量的一半左右,而去年这个比例还只是接近10%。

但仅靠激励一家美国电池业冠军的策略未必能保证一定奏效。One能否成功或许既取决于其创始人能否坚持不懈,也取决于美国能否克服它喜欢一意孤行的倾向。在高风险、低利润的电池行业,仅仅一项生产缺陷就有可能对一家初创公司造成致命打击,就像伊贾兹在A123时遇到的那样。

许多美国人并不接受让政府在技术商业化方面扮演更大角色的理念。像2012年时一样,国会的共和党人已经将拜登的清洁能源议程视为浪费纳税人钱财的行为,并认为选出所谓赢家和输家并资助赢家的做法是违背自由市场原则的错误尝试。他们认为,《通货膨胀削减法案》的成本似乎被大大低估了。他们正在仔细审查接受能源部贷款的企业,试图找出下一个Solyndra。

长期以来,美国一直认为自己是一台靠股东制资本主义的优点驱动的创新机器。13年前,英特尔公司(Intel)传奇般的首席执行官兼联合创始人安迪·格罗夫(Andy Grove)在《彭博商业周刊》一篇文章中写道,“我们一直秉持着这一信念,基本没有注意到一种新出现的迹象,那就是虽然自由市场击败了计划经济,但自由市场或许还存在更好的改进空间。”当时他警告说,如果美国忽视对其产业政策进行调整,它将在每一次技术革命中落伍。“如果我的建议听起来像是保护主义,”他写道,“那就是吧。”

自从2007年第一次去中国展示他的插电式混合动力车型福特Edge以来,这么多年伊贾兹一直注视着这种无所作为的状态带来的影响。当时,Edge用的是一种中国从未见过的新型电池技术。但现在,中国掌握了制造这种电池的各种手段。

伊贾兹承认,即便美国坚持下来,也不足以在电动汽车领域与人竞争。中国企业已经在进军欧洲和南美新市场,它们可以通过比任何人更快地实现规模效应来降低成本。即使他的老东家福特公司想选择像One这样的本土供应商而不是宁德时代这样的中国巨头,那也是不现实的。福特像大多数大型汽车制造商一样,是迫于压力而推出电动汽车的,而且它已经落后到没有赶上的可能。它也已经没有条件等待伊贾兹年轻的初创公司站稳脚跟了。“我们投入的资金比我以前见过的要多得多。有了恰当的政策和恰当的决定,我们可以带来足以观察到的改变,”伊贾兹说,“但是,仅靠我们正在做的这一切还远远不够。”■ 

注:本文仅代表作者个人观点                                                                                              
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上世纪九十年代中期,得克萨斯大学奥斯汀分校的科学家发现了一种叫作磷酸铁锂(LFP)的化合物(宁德时代及中国大多数电池制造企业现在使用的主要化学原料就是它);几年后,位于马萨诸塞州沃特敦市的初创公司A123 Systems将其投入商业应用。2009年,奥巴马政府拨给A123公司数亿美元资金,希望该公司能帮助美国企业开始生产电动汽车。但这个时机太超前了。当时市场上对电动汽车没有需求,生产低耗油量汽车的厂商们不想冒险依赖一家未经过市场考验的初创公司。

到2012年,A123申请破产,并成为政府浪费资金的一个坏典型,常被人拿来与Solyndra公司的例子相提并论,后者是加利福尼亚州一家太阳能电池板生产企业,在拿到由联邦政府担保的5亿美元贷款后,于2011年申请破产。时至今日,仍有人在得知戴夫·维奥(Dave Vieau)是当年掌管A123的首席执行官时,伸出手指谴责他。不止一次有人对他说,“是你这个A123的家伙把政府的钱都偷走了。”

如今,在首次发现磷酸铁锂近30年之后,美国才手忙脚乱地构建自己的电池供应链,这个身为现代化生产流水线先驱的国家正在向中国学习如何生产电池这种21世纪的动力来源。这一局面明白无误地提醒人们:美国没能从A123身上吸取应有的教训。它原本可以致力于一场更长期的博弈,而不是让自由市场的心血来潮决定一项潜在的突破性技术或一家试图将该技术商业化的年轻企业的生死存亡。它原本可以找出办法来培育和保护一个不可避免地会遇到考验和挑战的新兴产业,而不是让一项电池发明成果从它的指间溜走中。A123的案例可以作为一个反面教材,让人反思在这个时代,美国式资本主义的传统规则应该如何进行调整。

2013年,中国当时最大的汽车零部件公司收购了已破产的A123。也是在那一年,中国开始以惊人的速度实施建立国内电动汽车市场的计划。十年后的今天,根据彭博新能源财经(Bloomberg NEF)的数据,中国已占到全球电动汽车总销量的58%和全部锂离子电池产量的83%。行业专家们表示,即使美国总统拜登(Joe Biden)的所有气候政策能成功地重振美国制造业,但从必要的技术以及产能方面来看,美国在电池制造方面目前至少也比中国落后10年。“过去20年里,中国一直遵循着一种连贯的战略向前推进,”主张在北美地区发展电池技术的行业协会NaatBatt International的当选主席布赖恩·恩格尔(Brian Engle)说,“而我们创造了各种非常先进的技术,之后却自己放弃了。”

A123倒闭后不久,它的一些工程师对中国年轻而蓬勃发展的电池行业发出的召唤作出响应。其中一人后来成为中国一家碳材料制造企业的董事长,目前是位亿万富翁。有几位A123当年的高管仍在思忖:如果当年美国能想办法让该公司生存下去——比如政府跟它签供应合同,甚或是该公司出售给另一家美国的企业,事情又会怎么样?如果给A123必要的时间和支持,最终它能否发展成一家身价十亿美元量级的美国电池巨头、成为本土电池供应链的核心枢纽?

曾在阿拉贡国家实验室(Argonne National Laboratory)供职的杰夫·张伯伦(Jeff Chamberlain)说,“产业政策是有的,但具体来说就是没有具体的政策。”张伯伦在该实验室围绕电池技术的商业化研究了十多年,后于2016年创办了一家风险投资公司。

2001年初,26岁的企业家里克·弗洛普(Ric Fulop)开始经常造访麻省理工学院,希望在那里找到人帮他创办一家电池公司。在响应的人当中,有一位是材料学教授蒋业明(Yet-Ming Chiang),他邀请他的朋友、康奈尔大学博士巴特·莱利(Bart Riley)经常与他们会面。他们将蒋业明的想法逐渐集中到“自组装电池”上。电池通常有三个基本组成部分:两个储存和释放电荷的电极,包括一个阴极和一个阳极,以及让电荷在两个电极之间穿梭的电解质。用于制造电池的材料决定了它们能储存多少能量以及所需要的成本。蒋业明的梦想是找到三种材料,由它们在适当条件下构成一只电池的恰当结构。

那年夏天,他们孵化成立了A123,并很快筹集到800万美元,同时还聘请到在罗德岛一家电力设备公司担任高管的维奥担任首席执行官。但是6个月后这个团队意识到,要将自组装电池变成现实需要花很长时间。与此同时,蒋业明所在的实验室刚刚发表了有关磷酸铁锂这种高品质材料的论文,于是他说服维奥相信A123用它也可以搞出商用电池。

磷酸铁锂是由约翰·古迪纳夫(John Goodenough)教授领导的一组研究人员于1995年发现的。几十年后他因此获得了诺贝尔奖。当时,他给他在得克萨斯大学奥斯汀分校实验室的研究员们下达了一项任务。据记者史蒂夫·莱文(SteveLeVine)在他所著的讲述现代电池化学先驱的《电池之战》(The Powerhouse)一书中记载:古迪纳夫要求他们将一块锂离子电池用不同的金属材料替换电极,看它们能否在不引起燃烧的情况下储存更多能量。古迪纳夫团队选择了一种铁磷化合物并制作了一只测试用电池。当他们给它充电时,这种化合物形成了一种原子晶体结构,能轻松地让锂离子往复运动。他们就这么发现了一种新的电极材料,事实证明,这种材料比已有技术更廉价也更稳定。

起初,磷酸铁锂电池的充、放电速度都很慢。加拿大一家电力公司的科学家们通过在磷酸铁锂阴极颗粒上覆盖碳涂层解决了这个问题,这一创新可以让该材料具备了商业应用的可行性。大约在同一时期,A123的蒋业明在科学杂志《自然材料》(Nature Materials)上发表了一篇文章,指出在磷酸铁锂阴极上“掺入杂质”也就是加入少量金属化合物——比如一种叫做铌的元素,能帮助电荷移动得更快,电池因此可以产生更高的瞬时电量。这一发现成为A123关键的创新成果,该公司后来将其称为“纳米磷酸盐”,它使电池能够产生的瞬时电量比当时市面上任何其他类似尺寸的电池高两到三倍。

A123很快就将这种技术变成了应用产品。没过几年,这家初创公司与史丹利公司(Stanley Black & Decker)签订合约、为它的一个新的电动工具系列提供电池,并且又筹集到3200万美元。面对18个月的期限和有限的现金,A123决定将生产外包到成本较低的地方。他们在中国台湾地区雇了家公司生产电极和电池,后来又将生产电极的任务转移到韩国。中国大陆当时正在积极追赶周边国家和地区在电子制造领域的实力,也热切希望接纳这家美国初创公司。后来,A123在位于上海郊区一个实行税收优惠政策的经济加工区建起了一家生产电池阴极的工厂。该加工区由当地政府设立,旨在帮助外国公司降低生产成本,同时为当地创造就业机会。

中国政府为培育国内电动汽车产业,将城市公交车改用电动车型,并对购买电动汽车的消费者给予税收优惠,于是,各地企业家纷纷进入该领域,以享受国家支持。目前在彭博亿万富翁指数中排名全球第41位的曾毓群于2011年创立了宁德时代,他之前经营的公司生产的是消费类电子产品所用的电池。宁德时代为宝马公司(BMW)和它的中国合作方生产电池,在汽车电池领域初步积累了经验,后来它还从西方聘用工程师来提高生产水平。“作为一个有经验的人,我的工作是运用体验式的学习方式进行培训,这样他们能学得更快,”2012年被曾毓群聘用的美国电池工程师鲍勃·加林(Bob Galyen)说。后来他成了宁德时代的首席技术官。

在中国推动电动汽车发展进程中崛起的巨头不只宁德时代一家。比亚迪公司也是从生产手机电池起家的,目前它的电动汽车及混合动力车型销量加起来已经超过特斯拉公司(Tesla)。学化学出身的比亚迪创始人王传福2013年买下了一家汽车生产企业。5年后,比亚迪在北京车展上推出了E6,这是一款配备磷酸铁锂电池的电动汽车,每次充电可续航300公里。如今,比亚迪“汉”电动汽车单次续航达到660公里,用的是它自己生产的电池。

在中国企业家纷纷组建企业以期将政府的电动车梦想变为现实的同时,A123的高管们也搭上了他们自己的电动热潮。采用A123电池为动力的史丹利百得电钻以其性能吸引了其他潜在客户。吉列公司(Gillette)希望将A123的电池用于其电动剃须刀。美泰公司(Mattel)想在它们的高端玩具上用上它。但时任业务发展副总裁弗洛普明白,要想与亚洲电池巨头竞争,A123需要进军汽车领域。2008年1月,他给工程师穆吉布·伊贾兹(MujeebIjaz)致电,伊贾兹当时正在密歇根州迪尔伯恩市负责福特公司的电动车研发部门。

伊贾兹接到弗洛普邀请他共进午餐的电话时,这位工程师正因从上司那里听到的坏消息而震惊。就在一年前,在华盛顿特区举行的车展上,福特推出了他的突破性成果:可以采用氢和电池作为动力的插电式混合动力SUV车型Edge。如今,在汽车业三巨头为经济衰退做准备之际,他被告知福特公司将停止对其所在部门拨款。

伊贾兹本可以等着被重新分到福特内部的其它部门,毕竟他已在该公司工作了15年。但他对弗洛普的提议很感兴趣;研究电池似乎是他命中注定的事业。伊贾兹出生于巴基斯坦移民家庭,在弗吉尼亚州出生长大,他父母一位是核物理学家、一位是太阳能电池板企业家;父亲曾担任弗吉尼亚理工大学教授,母亲毕业于该校并获得两个博士学位。一家人在餐桌上经常会谈起上世纪七十年代的石油禁运以及对能源的争夺如何成为全球冲突的根源。读大学期间,他参加了通用汽车公司(General Motors)赞助的一次太阳能汽车大赛,从此迷上了这一行。

接到弗洛普电话后不出一周,伊贾兹就成了A123汽车业务的负责人;不久,他在福特时的几名团队成员也成了他的手下。此时,这家初创公司已经与宝马和戴姆勒公司(Daimler)旗下的卡车公司Daimler Truck达成建造原型车的业务,并且正在与LG旗下的LG Chem争夺为通用汽车新的混合动力车ChevyVolt供应电池的业务。克莱斯勒公司(Chrysler)新成立了一个电动汽车部门,A123也在竞争其供应商的角色。

2008年底美国经济出现衰退,但形势变得有利于A123。在乔治·W·布什(George W. Bush)总统同意联邦政府出手救助通用汽车和克莱斯勒4个月后,克莱斯勒的高管们宣布,他们将生产采用A123电池的系列电动汽车。到2009年6月,联邦政府拿到了通用汽车和克莱斯勒的所有权。奥巴马试图注入数千亿美元资金刺激经济,A123也分到了一块蛋糕:能源部为其提供了2.49亿美元资助,支持其在密歇根州建设两家制造厂。依托政府资助以及与克莱斯勒公司的电动车电池合约,A123于当年9月首次公开募股,筹集到3.8亿美元资金。这家初创公司当时尚未盈利,但它正在与中国、欧洲和美国的汽车制造商进行很有希望的谈判,而且它手头已有足够的资金投资于大批量电池生产,从而拥有与全球制造商竞争的实力。

然而,没过多久,A123在电动汽车上的赌注开始变得不那么可靠了。意大利汽车公司菲亚特(Fiat Automobiles)的首席执行官塞尔吉奥·马尔乔内(Sergio Marchionne)以很高的折扣从美国政府手中夺走了克莱斯勒,并承诺将生产小型、省油的汽车。马尔乔内是一位谈判高手和战略家,他将让克莱斯勒起死回生,但他不喜欢电动汽车。到2009年夏末,他关闭了克莱斯勒的电动汽车部门。A123首席执行官维奥仍执着地抱有希望,认为那个将菲亚特500微型电动车带进美国市场的计划能坚持下来。它的确坚持下来了,尽管发过公开声明,且进行了将近两年的开发工作,但克莱斯勒最终还是将生产合同给了三星电子(Samsung Electronics)和罗伯特·博世公司(Robert Bosch),后者是一家已经与克莱斯勒有合约的全球供应商。

A123之前参与竞争的通用汽车Chevy Volt电池合约最终也被LG抢走了。至此,克莱斯勒和通用汽车的交易都没戏了,A123开始四处想办法。它的新工厂即将于2010年9月开工,它总算拼凑出足够的订单让密歇根的几家工厂能保持运转。之前它达成过一笔为固态电网生产电池的交易,还握有一份美国国防部的小合同,并与中国一家汽车公司成立了合资企业。通用汽车同意在其紧凑型雪佛兰Spark电动车上采用其电池。A123的业务前景看上去还不错,但它能否活下来要取决于电动汽车销量能否明显提升(在这段时间前后,它还就一场长达数年的法律纠纷与一部分磷酸铁锂专利持有人达成和解,这些人此前指控该公司剽窃他们的碳涂层工艺)。

到了2012年3月,A123遇到了一个问题。此时根据合同,它在为菲斯科公司(Fisker)的Fisker Karma插电式混合动力车生产电池组。这是一款价值10万美元的轿车,由曾经的阿斯顿·马丁公司(Aston Martin)著名设计师亨里克·菲斯科(Henrik Fisker)设计。在为《消费者报告》杂志进行试驾期间,一辆Fisker Karma突然熄火了。时任A123电池工程副总裁的伊贾兹被派往工厂进行调查。他查出是十多只软包电池密封不当,导致电解液泄漏,而这有可能导致短路。这台车的电池管理系统察觉到了问题隐患,为保险起见关闭了发动机。

出于十足谨慎的考虑,并且也许是担心招来诉讼,维奥决定公开披露这一问题,并对已经交付给菲斯科的所有电池组进行全面召回和更换。这是个痛苦的决定,但他希望此次召回能够提升A123作为一家诚信供应商的声誉。但事与愿违,此举将该公司推向了悬崖。

由于A123产品质量令人存疑,该公司其它项目的融资也告枯竭。虽然这次产品召回的成本比公司担心的要低得多,并且从未发生电池起火的事,但这已经不重要了。作为其重要客户的菲斯科公司陷入混乱。Solyndra公司于当年9月申请破产后,在华盛顿,奥巴马的清洁能源议程受到打击。距离2012年总统大选还有不到1年时间,共和党人决心要将奥巴马政府押注的这些没把握的议程变成现成的舆论道具。A123被斥责为一个失败者,遭此待遇的还有特斯拉,该公司之前从能源部拿到了4.65亿美元贷款。维奥诉请白宫予以救助但被驳回。据他回忆,白宫方面的回应大意是“我们已经做了该做的——现在你们要自己想办法了。”在菲斯科的车上发现有缺陷电池7个月后,A123申请了破产。此时距其成立整整10年。

A123求助于密尔沃基汽车零部件供应商江森自控公司(Johnson Controls),希望这家自己有电池业务的公司出价收购其资产,但中国汽车零部件巨头万向集团的出价超过了江森自控及其合作伙伴。美国国会有几位共和党议员反对一家接受过纳税人资金的科技业初创公司变成外国人控制的企业,但A123的债权人则希望谁出钱多就将公司卖给谁。

到此时,由万向集团收购A123的交易尚需得到美国外国投资委员会(Committee on ForeignI nvestment)的批准,这是一个由财政部牵头的跨机构小组,负责基于国家安全的考虑审核企业兼并购案。在该委员会分析这笔交易的时候,已退役的前美国海军指挥官、前奥巴马政府国家情报总监丹尼斯·布莱尔(Dennis Blair)海军上将评估了这笔交易。2012年12月20日,布莱尔在政治类媒体平台Politico发表了一篇专栏文章,支持万向集团收购A123,只要外国投资委员会没有发现任何问题。他敦促政策制定者们充分认识批准这笔交易对国家安全和国际贸易两方面的重要性。“美国的确有许多敏感技术应该加以保护,”布莱尔写道,“但锂离子电池制造技术不在其列。”

A123被卖掉之后,万向自己的电池业务被列在A123名下,新的A123公司从原来专注于纯电动和混合动力汽车转向针对汽油车发动机的电池,这类电池有助于发动机在红绿灯前急停以节省汽油。伊贾兹被任命为新公司的首席技术官,他还造访了万向集团在杭州的总部。

伊贾兹在A123又待了一年,于2014年离开,加入苹果公司(Apple)的秘密电动汽车项目。6年后的新冠疫情期间,当他与妻子及几个已长大的孩子在加利福尼亚州洛斯阿托斯隔离的时候,他开始思考在美国大规模推广电动汽车会面临的三大障碍:里程焦虑会持续存在,直到单次充电的续航里程变得更长;含镍的锂离子电池较容易起火;美国自己仍没有可以与宁德时代、LG及松下公司(Panasonic)抗衡的电池巨头。如果伊贾兹能够孵化出一家专注于磷酸铁锂电池的公司——这种电池比在欧美国家占主导地位的镍基电池更便宜且更稳定,他就能解决所有这三个问题。

2020年7月,伊贾兹离开苹果公司,创办了Our Next Energy(简称One)。从许多方面讲,他这是从A123中断的地方接续起来。他又回到了密歇根州。他在底特律郊区的创业办公室距离A123现在的美国工程中心还不到两公里。在One的315名员工中,近六分之一是以前的A123员工,包括其首席运营官。

伊贾兹眼下的目标是努力提高磷酸铁锂电池的续航里程,这也是拥有大量电池科学家和十年大规模生产经验的宁德时代和比亚迪公司一直试图破解的问题。到目前为止,One已设计出一种流线型电池组,其尺寸和能量规格可以跟镍钴电池一样,但相比后者,价格没有那么高。它还有一款更雄心勃勃的取名“双子座”(Gemini)的产品,目标是让乘用车实现700英里(约合1126公里)续航里程,较特斯拉ModelS车型的350英里(约合563公里)高出一倍。

围绕One的这种早期的兴奋令人既熟悉又担心。该公司目前估值为12亿美元,它已从比尔·盖茨(Bill Gates)的Break through Energy Ventures、宝马旗下的BMW Venture和富兰克林邓普顿(Franklin Templeton)等投资机构筹集到3.55亿美元。去年秋天,针对它在底特律郊区建造一座16亿美元电池生产厂的计划,密歇根州给了它至少2.2亿美元的现金和税收优惠。它计划在2024年工厂投产后将雇用2100名员工。

根据《通货膨胀削减法案》(Inflation Reduction Act),联邦政府将为这家初创公司在密歇根生产的电池组按照每105千瓦时最多6500美元的标准给予补贴。该法案还鼓励汽车生产企业与One开展业务,并要求电动汽车的电池需在北美地区生产、原材料需来自美国本土或美国的盟友,才能列入消费者可享受购车优惠的电动车名单。如果拜登试图通过他的一系列法案实现什么目标的话,One就是一个典型代表。

在这个行业从业30多年后,现年56岁的伊贾兹似乎终于等来了支持力量。眼下,底特律和全球汽车业所有各方都在全力投入电动汽车领域,即使是出于绝望使然。行动拖沓的西方汽车制造商现在正在失去市场份额。特斯拉已经证明美国人会买电动汽车,福特和通用汽车分别推出了悍马Mach-E和凯迪拉克Lyriq等热门电动车型。据预计,到这个十年末,电动汽车和插电式混合动力车将占美国新车销量的一半左右,而去年这个比例还只是接近10%。

但仅靠激励一家美国电池业冠军的策略未必能保证一定奏效。One能否成功或许既取决于其创始人能否坚持不懈,也取决于美国能否克服它喜欢一意孤行的倾向。在高风险、低利润的电池行业,仅仅一项生产缺陷就有可能对一家初创公司造成致命打击,就像伊贾兹在A123时遇到的那样。

许多美国人并不接受让政府在技术商业化方面扮演更大角色的理念。像2012年时一样,国会的共和党人已经将拜登的清洁能源议程视为浪费纳税人钱财的行为,并认为选出所谓赢家和输家并资助赢家的做法是违背自由市场原则的错误尝试。他们认为,《通货膨胀削减法案》的成本似乎被大大低估了。他们正在仔细审查接受能源部贷款的企业,试图找出下一个Solyndra。

长期以来,美国一直认为自己是一台靠股东制资本主义的优点驱动的创新机器。13年前,英特尔公司(Intel)传奇般的首席执行官兼联合创始人安迪·格罗夫(Andy Grove)在《彭博商业周刊》一篇文章中写道,“我们一直秉持着这一信念,基本没有注意到一种新出现的迹象,那就是虽然自由市场击败了计划经济,但自由市场或许还存在更好的改进空间。”当时他警告说,如果美国忽视对其产业政策进行调整,它将在每一次技术革命中落伍。“如果我的建议听起来像是保护主义,”他写道,“那就是吧。”

自从2007年第一次去中国展示他的插电式混合动力车型福特Edge以来,这么多年伊贾兹一直注视着这种无所作为的状态带来的影响。当时,Edge用的是一种中国从未见过的新型电池技术。但现在,中国掌握了制造这种电池的各种手段。

伊贾兹承认,即便美国坚持下来,也不足以在电动汽车领域与人竞争。中国企业已经在进军欧洲和南美新市场,它们可以通过比任何人更快地实现规模效应来降低成本。即使他的老东家福特公司想选择像One这样的本土供应商而不是宁德时代这样的中国巨头,那也是不现实的。福特像大多数大型汽车制造商一样,是迫于压力而推出电动汽车的,而且它已经落后到没有赶上的可能。它也已经没有条件等待伊贾兹年轻的初创公司站稳脚跟了。“我们投入的资金比我以前见过的要多得多。有了恰当的政策和恰当的决定,我们可以带来足以观察到的改变,”伊贾兹说,“但是,仅靠我们正在做的这一切还远远不够。”■ 

注:本文仅代表作者个人观点                                                                                              
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