2022年，中国动力电池占全球市场份额的60%，全球动力电池前十位的企业里，有六家中国企业。宁德时代连续八年稳坐全球第一，比亚迪在今年第一季度超过韩国的LG，位列全球动力电池第二名。这些成绩来之不易。
凯翼汽车是新品牌，但作为宜宾动力电池产业链的一部分，已经打开出口市场（蔡小川 摄）
动力电池的里子鲜为人知，值得讲述。因为它们是每一家动力电池企业、中国动力电池行业能否走远的护城河。这里面全是日积月累的功夫。每一项技术进步需要的是对电池理解的加深，攻克若干项工程难题，天文数字的研发投入，成千上万的硕士、博士工程师。我们常说中国制造业要从劳动密集型向技术密集型攀登，动力电池行业就是攀登的一个阶段性成果。它是把上世纪90年代以来制造业积累的生产经验、工程能力、制造业方法论浓缩到这一种产品里。
我们探访了比亚迪、亿纬锂能、国轩高科、蜂巢能源的生产车间。一开始就让我们非常困惑的是，所有企业的保密程度都非常高。车间靠近走廊的那面墙是透明的玻璃，每家企业都是让我们通过玻璃看车间里的生产，并且不允许任何形式的拍摄。在进大门时，有的工厂门卫就把印有公司名称的镜头专用贴纸贴在我们的手机镜头上，还要确认我们每人一共带了几部手机。我们探访过不少行业的工厂车间，这种情况是第一次遇到。据说，他们同行之间也不会到对方的车间里参观。
动力电池的生产工序、建工厂的框架有公开出版物。这就像我们去了四家老字号的麻辣火锅店，火锅底料好像就是那么多材料组成的，但每一家都说自己家的底料是独门配方，不能外传。火锅底料有秘方是大概每个中国人都能理解的，但动力电池是一个工业产品，为什么会保密成这样？
消费者关心的安全性、续航里程、电池寿命等痛点，都是跟电池的生产相关的。国轩高科经开工厂的副总经理曾强是从国轩高科做电动大巴时就入行的资深制造专家。他最怕的三样东西是水分、毛刺和粉尘。
排第一的是水分。“锂电池很怕水，因为它的正负极材料，如果有水分在里面，很容易引起电池的鼓胀，气体会排不出去。水分还会产生一种叫作析锂的现象，增加电池短路的隐患，所以特别潮湿的地方其实不太适合建电池厂，即使建了，你除湿投入的成本也要高很多，这也是为什么我们每个月要交很多电费的原因。车间除湿的费用占到设备能耗费用的50%以上，反而是这些生产用到的机械设备，做生产动作，用不了太多的电。”曾强说。因为这个考虑，我们也没能参观电芯组装车间，因为人员频繁进出车间，在里面呼吸、走动，都会增加空气中的水分。
第二是毛刺。毛刺通常产生于加工切割的过程，比如切割极片的过程就会产生一些金属异物颗粒，这些颗粒如果进入到电芯里面，可能会直接戳破隔膜，造成电池短路。
第三就是粉尘颗粒。“灰尘进入产品，会影响性能的发挥，尤其是自放电。如果自放电出了问题，会在3个月或6个月左右展现出来，这只电池跟其他电池的性能可能有一点差异，比如自放电的快慢有点不同步。”
电池实际上是一种复杂的产品。深圳吉阳智能科技有限公司董事长阳如坤是锂电池制造的专家，他说：“我常说电池在使用过程中是有生命的。它依靠锂离子的物质转移，跟导线导电不一样。离子的重量大概是电子的3000多倍，这么‘巨大’的一个东西在里面跑的时候就会带来很多问题。比如说离子在移动的过程中极片要膨胀或者收缩，结构就发生变化。电池里很多问题都跟这个有关系。”
锂电池制造行业跟其他大规模制造业就不太一样。阳如坤说：“这个行业里很多看不见的因素对电池质量影响很大。比如说，一个正极材料是20微米或者十几微米，外面要包一层导电剂，导电剂是纳米级的，这两个本身差了1000倍左右，要让它们贴合得很均匀，导电才能很顺利。”
单独一个电池就已经这么难了，装到车上是需要几千节的。所以，装在车上的动力电池更难做。“手机电池是什么概念？同一个厂家生产的电池，你用着好我用着不好，我可能只是觉得我运气不好，它不影响使用，无非就是续航时间短一点。但在车上就完全不同了，车用的电池是一个集合的概念，比如一辆大巴车可能用到8000多块单体电池，这么多电池串并联在一起，每一块都可能成为短板，要是有一块电池容量低或者电压低，就会制约整个电池组。充电的时候就像灌水一样，它电压低就升高得最快，一下子就顶着了，其他电芯就充不满。等放电的时候，它最先放完，其他的电池可能还剩一半就停了。你也没办法把它单独拆下来。”徐兴无说。从手机电池到动力电池，要跨越的第一道难关，就是一致性问题，电芯之间的性能不能差得太多。
2008年，特斯拉开发自己的第一款纯电动汽车时，选择直接把6000～8000节叫“18650”的圆柱电池装上车，考虑的一个主要因素也是“18650”电池当时的产量高，生产工艺成熟，一致性做得比较好。这条路最后被证明是对的。
保证电池的品质，对工厂的管理和制造水平要求很高。这还属于常规生产，现在电池要在续航、安全性、长寿命、充电等方面进行提升，一旦涉及创新，还要解决许多新问题。动力电池跟我们很熟悉的手机、电脑等消费类电子产品的迭代不一样，消费电子产品一个小改进就能推出新产品，年年推陈出新。动力电池的电芯和电池包，加起来有上万个零件，电芯的制造细微到微米级别。它的每一项技术突破的背后，都需要庞大的基础研究、无数次的尝试、工程能力、制造经验的支撑。
回到刀片电池的故事里，它逆转了三元电池和磷酸铁锂电池的市场势头。刀片电池的原理，听懂不难，就是在给定的空间里增加能量密度。比亚迪把电芯设计成长薄的类似于刀片的形状，它们组装起来的时候，就类似小卖部里卖口香糖的样子，一片片口香糖竖立着插在盒子里。这种立起来的薄片，能够承担一部分结构件的作用，结构件省下来的空间，就可以增加能量密度。但把这件事实现起来，就复杂了。
坊间传闻，比亚迪一直在死磕磷酸铁锂的路线。孙华军觉得没有那么戏剧性，他是2000年从复旦大学毕业就来比亚迪工作的理科生，常年做制造业研发工作，他讲话很平实，有一说一。他说：“安全性在我们内部是一条红线，但比如说续航在苹果手机登陆美国id、快充、低温功率等性能，是同步研发的。三元和磷酸铁锂路线，我们也是一直同步在做的。”比亚迪发展到今天，实际上研发团队的规模已经没必要集中力量，单点突破了，它的资金、软硬件和人力可以铺陈开来，做更大范围的研究。
我们的采访约在深圳比亚迪锂电池有限公司的动力电池实验室。这其实是一栋楼，里面包括一个省级技术中心和一个市级实验室，研发人员在此办公，也在此做实验。这是比亚迪动力电池的心脏部位，就算是比亚迪公司的员工，没有相关业务也不能随便进入。它是开放性的办公室，面积巨大，像图书馆里的阅览室，办公室的门口设有门禁，工作人员出入都要刷卡。除了深圳总部，比亚迪动力电池在上海和重庆也有研发布局。总体的动力电池研发部门，在职博士有将近500人，硕士将近3000人，动力电池领域申请国内专利超过7900件。新能源汽车行业的火热、动力电池竞争的激烈从研发中心的办公室里就能反映出来，面积这么大的办公室只有边缘位置有零星的空桌，工作人员说，马上都会坐满。2023年，毕业生就业难，但比亚迪动力电池部门招聘的应届毕业生接近900人，硕博士占比91%。
刀片电池是在这种技术高度密集的土壤里生长出来的。它的正极材料虽然是磷酸铁锂，却是比亚迪特制的。孙华军说：“我们从2002年开始研究磷酸铁锂这种材料，想怎么能把极片的密度提到最高，功率性能发挥到最优，这是一个长期的过程。结合刀片电池的结构设计，我们的材料对压实的要求很高。所以，比亚迪弗迪电池的材料跟其他公司不一样，我们有特殊的要求。我们供应链里的材料企业，要按照我们在长期工作中积累的经验做。如果进来一家新供应商，它要在这些维度里被考查，直到满足我们的要求为止。”电解液也是自己配的。孙华军说：“电池的很多性能是化学反应决定的。磷酸铁锂材料含有一些杂项，在电池使用过程中，可能会出现异物溶出影响性能。这跟很多方面有关系，其中包括电解液的配方。我们不买市面上的标品。我们有一个材料厂，把各种溶剂、添加剂买回来，按照我们的配方配制电解液。这应该是电池企业的核心机密。”
除了关于电芯的研究，刀片电池看起来只是做出了一个新的形状，实现起来却要挑战很多工程难题。孙华军说：“比如电池里有一道工序是叠片，做小电池工艺已经很成熟了，但刀片电池要做得非常长、面积很大，就要考虑到它的精度和生产效率，对工艺带来非常大的挑战。”
电池排布要考虑力学带来的挑战。我们日常生活里都用电池，看似对电池现象很熟悉，但动力电池又大又多，有很多普通人想象不到的问题。孙华军说：“刀片电池有一个典型的技术创新就是电池密排技术，但电池在充放电过程中是有膨胀的，它们有非常大的力产生。如果是3个电池堆在一起比较容易，100多个电池连续堆叠，极大的增加了动力电池系统设计的难度，整个行业从前都没有做过这样的产品。我们要保证每个电池在自己的位置上，保证电池两边约束的尺寸、电池的厚度等的一致性。除了电池特性，任何工业化的产品，目测一模一样，实际上并不是，它们在精度上是有公差的。所以，刀片电池要做好，我们必须要考虑到这些因素。我们对精度的要求非常高，整个电池涂覆宽度最大可达2米，尺寸精度要控制在正负5毫米以内。堆叠位置的精度，我们控制在0.2毫米以内。”
刀片电池的实现还涉及新工艺。孙华军说：“比如从前固定都是用螺钉连接的，这是非常成熟的方案。刀片电池里是粘胶固定的，它的工作环境要求这种胶在几十摄氏度高温时不软化，低温时不变脆。我们要对胶黏剂材料进行选型或者开发。胶厚度的管控也非常重要，我们要求厚度一致性在正负0.1～0.2毫米，对这么大面积的胶厚度进行一致性控制，也是行业里面第一次碰到的。接下来，我们还碰到一个非常大的问题，就是热管理。它需要用非常大面积的钎焊来实现，还有整个冷板的成型工艺，流道设计也是行业首创的。”
不仅仅是比亚迪，其他企业在推出新品时也要解决工艺问题。蜂巢能源的前身是长城汽车的动力电池事业部，引入外部投资拆分独立出来之后，专门做动力电池业务。他们现在的主力产品也是长薄型电池。比亚迪做的是最长接近一米的长刀，蜂巢做的是最长不超过600毫米的短刀。蜂巢能源执行副总裁兼董秘王志坤在电池行业已经工作了18年。他说：“我们可以看到，锂电池一开始主要是应用在3C数码类产品上，所以最早起来的是圆柱电池和与之相匹配的卷绕工艺。但我们判断，从结构方面来看，在圆柱、软包和方形硬壳三种形式中，方形硬壳在动力电池市场的占比会不断提高。而且在车上面，电池容量的大幅增加也是一个明显的趋势。综合下来看，电池就只能往长薄的方向发展。”
为了做出长薄电芯，蜂巢能源从2018年到2020年，花了两三年时间才完成技术突破，并且成功在客户的车上进行了验证。“传统的卷绕工艺不适合，它做小电池是可以的，但做长了以后，电池内径和外径压到壳里面去，电池的结构就不合理，比能量、循环寿命、安全性这些方面都会受到影响。”王志坤说。所以蜂巢能源一开始就确定要全力押注叠片工艺，“做叠片工艺，我们也没有多少经验可以借鉴。那时候国外企业的叠片工艺基本都是用来做软包电池，但做方形硬壳完全不一样，难度高得多”。
刀片电池所要求的工艺，没有现成的设备可以实现。为了让刀片电池上市，整套生产设备是比亚迪自己设计和生产的。孙华军说：“我们的产品研发团队、工程团队和设备研发团队是坐在一起思考的。因为产品从实验室到规模化生产，要考虑生产效率、良品率等问题，设备团队不仅仅要知道电池的尺寸等外特性，还要知道电池可能存在哪些失效模式等，我们要在设计的时候就定出合理方案。”
动力电池公司开发一种新产品，要定制新的设备，这其中涉及自动化、电器、机械设计、组装、调试等很多领域。如果把动力电池行业看作一棵正在生长的树木，研发是翠绿茂密的枝叶，根基其实扎在中国这个世界工厂的土壤里。
比亚迪在因为汽车品牌被消费者知晓之前，已经是个规模庞大的制造业企业了。在其总部厂史馆的二楼，陈列着公司生产的蓝牙耳机、智能手机、笔记本电脑、无人机等产品，客户遍布这些行业里的主要品牌。至今为止，电子代工业务大约还占比亚迪集团产值的四分之一。这些业务为比亚迪储备了出色的设计和工程能力。2020年初疫情暴发，王传福在1月31日决定做口罩，3月12日，比亚迪就做到了日产500万只，成为全球最大的量产口罩生产商。他们从零开始造机器，专业口罩厂当时是不能停产的，比亚迪的工程师就看着运转中的机器研究它的原理，然后画图，做零件，组装成机器生产。这其中就有刀片电池的工程团队参与。
比亚迪创办于1994年，起家的产品就是电池。为了做出电池而研发设备已经不是第一次。90年代，日本是电池制造技术的一座高山。王传福把日本全自动生产线的工序分解成工位，然后由工人加夹具的办法代替机器生产。他用这种方法生产镍镉电池，也用同样的方法生产锂离子电池。这件事听上去好像有点不可思议，但中国人信奉“黑猫白猫，抓住老鼠就是好猫”，总能想出自己的办法来解决问题。锂电池在生产中如果控制不好水分，电池就会“鼓肚子”。日本是用建干燥室来解决的，造价和每年的消耗都非常昂贵。王传福设计在一个封闭房间里放很多干燥剂，工人在里面操作，电池从很小的窗口进出。这种中国特色的干燥室也能起到改善电池品质的作用。
当时，国际市场上锂离子电池的价格在8～10美元，比亚迪用工人和夹具的方法生产的锂离子电池一下就把价格打到2.5美元。墨柯在这个行业里接近20年的时间，向我们讲述日本、韩国和中国的此消彼长。他说：“索尼把锂电池商业化之后，日本企业迅速形成了产业链。有段时间，日本的手机、笔记本电脑、数码相机统治全球，就因为它的锂电池产业强大。锂电池技术扩散到韩国和中国的过程里，韩国的办法是先买一套日本的设备回来拆解，然后把设备仿制得一模一样，生产的产品也基本一样，但成本就低很多。那个时候，韩国的三星和LG是日本企业最大的竞争对手。”
中国企业当时没有韩国公司的实力，买不起日本设备。墨柯说：“王传福给行业做了大贡献，就是想出来这样的生产模式。我们当时人工成本比机器便宜，生产出来的电池就比日本、韩国便宜很多。最开始，我们的电池品质差一点，可能卖不到三星手机或者什么高端品牌，但我们国内也有手机和笔记本电脑公司呀。反过来讲，日本和韩国的电池品质好，我们国内品牌用不起。比亚迪这种生产模式一出来，国内锂电企业全明白了，这个方式最适合中国国情，都跟着干。”
比亚迪诞生于深圳，珠三角是中国走市场经济道路以来，制造业的发源地之一。离开深圳的市中心几十公里，到处是产业园区，都是动力电池行业可以调动的资源。王传福在创立比亚迪之前，本来就是被单位派到深圳来成立电池公司的。当时跟他类似，带着制造业经验来到深圳并进入锂电池行业的人还有很多。深圳吉阳智能科技有限公司是国内最早生产锂电池装备的企业之一，客户包括宁德时代、国轩高科、亿纬锂能和力神等国内排名靠前的企业。董事长阳如坤毕业于中国机器人事业的发源地沈阳自动化研究所，后来又在国内第一家机器人上市公司新松机器人自动化股份有限公司工作。
阳如坤在2000年被单位派来深圳拓展业务，在这个过程中接触到深圳一家动力电池企业。“我们那个时候已经是中国汽车装备的老大，还为华为、富士康做一些订单。深圳那家企业张罗着想把电池做起来，但没有设备。我们就派了一帮人去研究电池、研究工艺，这个项目是深圳政府投钱，给了我们9588万。后来那家企业没做起来，但我认识了陈立泉院士。他觉得我们设备做得还不错。”阳如坤说。
他后来离职创立吉阳公司，带着当时中国一流的自动化经验为锂电池行业研发适合中国国情的设备。他说：“锂电池有一个卷绕的工序，最早的时候是像缝纫机一样，人拉着极片，脚踩一下就卷完了。每个人的力度都不一样，所以电池的一致性很差。”阳如坤说。当时有中国企业买了日本的自动化卷绕机。“他们买回来之后生产效率很低。因为中国极片质量差，要么极片断掉了，要么隔膜断掉了，走走停停。我做的卷绕机是利用真空产生的吸力，人只要扶着极片就行，力是真空的吸力。电池的一致性就好一些。”阳如坤说。
就像刀片电池有比亚迪的制造能力支持，很多动力电池公司都跟吉阳这样的中国装备企业合作过。阳如坤的很多设备，就是跟宁德时代一起研发的，用在宁德时代的灯塔工厂里。他说：“中国锂电产业让人自豪的，就是从头到尾是自己搞的。国内电池公司的产线%以上。”国产设备的生产效率很高。阳如坤说：“我的设备的性能指标肯定是超过日本、韩国的。比如叠片这个工艺，日本机器可能每分钟叠片的数量是我的十分之一。因为日本还是靠机器人模仿手工的工艺，把材料抓来抓去的办法在做。我去研究了叠片的原理，在流水线走的过程中，我就完成叠片这个工序了。我做的是大规模连续的生产，中间不停，效率就提升了。”
制造能力让中国动力电池具有竞争优势。中国汽车动力电池产业创新联盟秘书长许艳华说：“设备自主可控，就让我们掌握了发展的主动权。”技术创新，由制造能力去实现。建造工厂的速度和成本也低。许艳华说：“我们建一个工厂差不多是18个月，国外需要24个月到30个月。我们的发展速度就快。另外，成本也在降低。从前建一个G的产线个亿的成本，现在下降到了2个亿甚至1.5亿。装备和制造能力是非常非常关键的。”
当开始有人进入锂电池行业创业时，中国制造业的土壤虽然日渐肥沃，但锂电池研发和制造业的知识却是从零开始学习的。这个行业虽然也跟劳动密集型企业一样从手工作坊起步，但它本质上是技术密集型的。从最开始，这个行业的从业者和锂电池的研究者就保持着密切的联系。陈立泉院士是中国锂电池领域首屈一指的专家，他做学术，也非常热心于中国锂离子电池的产业发展。他说：“我一直对周光召很赞成，他做中国科学院院长的时候有一个思路，就是除了基础研究，要往产业化走。因为这个思路，我们物理所的锂离子电池、磁性材料才往产业化走。磁性材料的中科三环，现在是全世界第一。我也是在这个背景下，开始跟ATL有了交集。”
陈立泉在1999年去参加了一个锂电池公司要不要成立的咨询会，这家公司就是ATL。2011年曾毓群将动力电池事业部从ATL中独立出来迁往宁德，就是现在的宁德时代。“第一次会议，它技术方面来了两个人。一个是从武汉理工大学留学美国的，一个是真正的美国人。那个美国人开会时一句话不说，后来我才知道他是做什么的。他在一家做胶片的公司涂了20年胶片。锂离子电池有一个叫作涂布的关键工序，涂正极片和负极片，跟涂胶片是类似的。中国科学院感光所也有涂胶片的技术，所以他们开了涂布机的公司，我们第一个涂布机就是跟感光所合作的。我想他涂了20年胶片，涂布技术上肯定没问题。开完会之后，我给他们写了5项意见，就是说公司可以成立，但如果只靠这两个人发展不起来，一定要靠自己。后续科技不行的线年ATL正式成立，大概每过一两个月，陈立泉就去一次，帮他们解决技术问题。后来陈立泉院士和中国科学院孙世刚院士领衔建立了院士工作站。陈立泉说：“ATL刚成立的时候懂技术的人不多美国苹果id可以下载中国软件吗。”ATL的创办人之一陈棠华向陈立泉提建议，希望可以帮助ATL培养人才。曾毓群就考上了陈立泉的博士。“曾毓群本科是学造船的，但后来在新科电磁厂工作。那个公司是做计算机磁头的，他就对磁学很了解。口试的时候，组长是学磁学的，问了很多磁学的问题。他对答如流，口试分数很高。曾毓群很聪明，学东西很快，磁学、电池都是后学的，一说就懂。宁德时代发展到现在这样，没有曾毓群不可能。”陈立泉说。
曾毓群和宁德时代很低调，关于他的细节并不多。几乎所有ATL起步的故事，都写到曾毓群曾经带着100万美元到贝尔实验室买聚合物锂电池的专利授权。当他按照专利配方试制电池时，发现电池品质有严重的问题，根本无法量产。贝尔实验室也不知道如何解决。曾毓群于是带领团队进行技术攻关，解决了这个问题。这个故事的原始出处没法从互联网上如海一般的同质文章里找到，但曾毓群等早期就进入锂电池行业的人确实很多都是做技术出身。
跟改革开放初期乡镇企业家来自草根阶层，凭借人口红利致富，互联网公司企业家来自于海归学生，凭借Copy to China致富都不一样，动力电池行业这一批企业家是80、90年代的理工科大学生，甚至还来自于不错的大学，毕业后分配到国营、军工企业里，又在90年代下海闯荡。曾毓群本科毕业于上海交大，他后来到新科电磁厂工作。新能先锋总经理助理罗晓枫学生时代曾经在这里做过暑期工。她回忆说：“这家公司有专门的职工培训，属于当年东莞规模大又正规的企业，发展最好的时候，下班的工人出大门时脚挨着脚。”新科电磁厂出来的几个同事现在都是宁德时代的高管，陈卫则创办了锂电池负极龙头企业璞泰来。王传福本科毕业于中南大学，硕士就读于北京有色金属研究总院，曾经是全国最年轻的处长。已经做了38年电池的亿纬锂能创始人刘金成本科毕业于电子科技大学，被分配到国营752厂。国营752厂隶属于电子工业部，是全国最大的综合性电池厂。他又从那里考取了武汉大学电化学硕士，创业后继续深造，读了华南理工大学的博士。
新能先锋是发展迅速的第三方电池检测机构，配合各动力电池企业进行研发（蔡小川 摄）
这些人都是高考扩招前选拔出来的聪明人，既受过很好的大学教育，也受过很好的制造业训练。他们知道如何通过学习来解决问题、获得进步。陈立泉说：“2010年，我做了一个《中国锂电如何突围》的报告，当时日本企业的市场占有率一直在往下掉，韩国企业的市场占有率一直在往上升。中国企业的市场占有率是上升了一段之后就持平了。我曾经被韩国邀请去做兼职教授，对他们的情况很了解。韩国是举国体制，政府把科研经费给到三家大企业，学校从公司去拿钱。我提了一个建议，就是政府要支持锂电池行业，同时研究机构、大学要跟企业合作，尽快将先进技术产业化。当时ATL的董事长张毓捷也在，他跟我讲，锂电突围从ATL开始。”2011年，ATL的动力电池部迁往宁德，成为全中资企业，改名CATL，也就是宁德时代。为了聚集人才，尽快发展锂电技术，宁德时代成立了专家委员会。到2014年中国锂离子动力电池的世界市场占有率已超过韩国和日本，稳居第一。
在2023年的世界动力电池大会上，宁德时代首席科学家吴凯说：“目前按我们的统计，和106所高校、29家科研院所、6位权威院士展开深入的合作，包括两位做电解质的专家，这是我们急需合作的院士。”如果对国内制造业存在低端、没有技术含量的印象，动力电池行业会颠覆这种认知，它有学术氛围。吴凯的演讲非常像大学研讨会发言，他花了很大的篇幅讲宁德时代的研发方法论，涉及材料学和力学的发展，以及宁德时代如何用计算加快研发速度等。我们去中国科学院物理所采访时，也刚好遇到宁德时代负责材料创新的21C创新实验室的研究人员去拜访。这个实验室里就有负责人是陈立泉的学生，学术上的交流一直不断。亿纬锂能也有学术氛围，员工说起刘金成的时候都叫“刘工”。刘金成是正高级工程师，入选国家科创人才“万人计划”，享受国务院政府特殊津贴。他自己就是锂电池行业里公认的专家，亲自过问亿纬锂能中央研究院的研发，像博士生导师带学生一样带团队。亿纬锂能还拥有“锂电池关键技术与材料国家地方联合工程研究中心”等创新平台，想做成有全球影响力的锂电池研究基地。
除了科研，实践也是精进业务的重要渠道。中国制造业很大程度上是在为了争取客户做准备和完成客户订单的过程中学习的，一路争取到国际大品牌客户，工厂的生产和管理水平也随着提高。锂电池行业也遵从了这个学习路径。1997年，比亚迪成立了中央研究部，也就是现在比亚迪中央研究院的前身，目的就是赢得摩托罗拉、诺基亚等大客户，研发和生产出品质符合它们要求的电池。3年之后，比亚迪通过了摩托罗拉的审核，成为摩托罗拉的第一个中国锂离子电池供应商。比亚迪获得摩托罗拉的订单，就像拿到一张国际品牌的通行证，诺基亚等其他国际品牌陆续开始跟比亚迪合作。
ATL的成长路径也类似。墨柯说：“ATL正式成立之后，鼓捣了三四年，拿到了iPod的订单。电池越小，制造起来越容易。iPod的电池比笔记本电脑的电池容易做。可能因为这个电池太小，赚钱不多，竞争没那么激烈。这个时候，我们国内的电池厂就有切入点。紧接着到2006年、2007年左右，ATL就开始进入到国际大品牌手机的电池供应商行列了。”
通过接到国际大品牌客户的订单，进入高端电池领域之后，中国锂电池学习和进步的速度很快。就在2010年，陈立泉院士做《中国锂电如何突围》报告之后不久，中国企业就开始抢韩国企业的市场份额了。墨柯说：“中国制造业有一个基因就是能够把成本迅速降低，我能跟你做一样高端的产品，但我成本比你低。后来有一个标志性的事件，就是2016年，三星手机的电池爆炸。调查发现，爆炸是因为三星自己生产的电池有问题，它购买的ATL的电池都没有爆炸。后来三星手机陆续也不用自己公司生产的电池了，买中国的。这意味着中国消费电子的电池在技术和生产上赶超了。”
宁德时代在动力电池领域的第一个进步来自于跟宝马的合作。曾经担任过华晨宝马总裁的魏岚德博士在中国工作时，接受过几次中国媒体采访，他回忆当时的经过：“一开始，宁德时代还有些犹豫要不要全面投入这个项目，在他和曾毓群喝了一个漫长的下午茶后，对方就下定决心了。两人之间也建立起了友情。”其实，宝马当时也有一些犹豫，因为宁德时代的动力电池生产技术还是一片空白。魏岚德在接受记者采访时说：“宁德时代的母公司ATL在消费类电池领域具有丰富的经验，为苹果公司供货，相对而言有一定的技术基础。”
动力电池行业流传着宝马800页德文技术文件托起一个宁德时代的说法。除了书面文件，双方合作很紧密。魏岚德接受采访时说：“我们将内部电动车和电池方面优秀的人才，组建成专门的专家团队，与宁德时代建立高规格的联合开发团队，共同解读动力电池生产标准，帮助其建立工艺流程。一位宝马高级别工程师在宁德时代长期出差，一待就是两年，当时还让宝马一些工程师提前退休，为宁德时代所用。”
通过与宝马的合作，宁德时代对动力电池甚至新能源汽车的理解提高了很多。墨柯说：“跟宝马的合作对宁德时代是很大的财富，它认识到了电池怎么造才能适应车辆的要求。站在车的角度去做电池，而不是孤立地做电池，这个视野就让宁德时代跟其他电池厂不一样了。它在国内的第一个大单子是宇通公司。当时，中国新能源汽车的发展战略是‘绕开大路走两厢’，所以，电动大巴很火，宇通公司是国内最大的大巴厂。宁德时代拿着从宝马学到的一套技术去接触宇通。宇通也眼界大开，它从前的电池供应商是沃特玛，但自从跟宁德时代一接触，就感觉沃特玛不行了。其他整车厂也更相信宁德时代，而且它的电池品质确实好。所以，宁德时代好像是迅速从无到有就发展起来了。”
亿纬锂能已经进入国际一流车企的供应链。它的工厂环境就让人惊讶。电池生产对环境要求特别严苛，进车间要全身除尘，还有人定时打扫。一条长走廊上设置有若干个工人休息的茶水间，设计成吧台的形式，跟白领工作的茶水间也是一样的。它的品质理念总结出来是八个极度认真，贴在醒目的位置，除了消灭毛刺、粉尘，控制水分等生产要求之外，还要极度认真地养好花草。亿纬锂能的工厂厂区沿路，都栽种着绿植，有专人修剪。在总部厂区，去年还新装修了咖啡馆。员工告诉我，亿纬锂能的工厂已经开出了国，客户很多也是国际公司。老板希望大家习惯咖啡。这些细节跟传统的中国工厂不一样，它更现代化和国际化。亿纬锂能时常有国际客户来看厂，从环境氛围上就营造出一种共同语言。
亿纬锂能和这家国际一流车企的合作最开始是订单形式，2020年开始，双方的关系更紧密了。刘静说：“2020年的时候在策划它的下一代车型。我们就想这个电池应该是一款具有更高能量密度、更高安全性的产品。我们在一起讨论了很多方案，最后认为类似于大圆柱电池的产品是比较好的方式。”做大圆柱电池这样一种产品，亿纬锂能有优势。这家公司一直在生产18650型圆柱电池，客户都是国际大企业。刘静说：“18650圆柱电池跟大圆柱电池很多技术是相通的，我们在制造方面就有经验。商业上我们也有优势，因为做圆柱电池的相关原料，我们都有长期合作的供应商。如果是其他企业，从零开始做圆柱电池，第一要积累生产经验，第二要找供应商。供应商非常重要，它给你提供的东西到底好不好，对你的工艺也有影响。”
亿纬锂能的18650圆柱电池做出口碑，也是在满足国际头部客户严苛的质量要求中，提高生产能力的。刘静说：“我们会用到电阻焊的工艺，从前我们认为底部不可避免会有一个焊接的外观痕迹，就是焊痕。我们从前理解这是它本身就会存在的属性，避免不了。但是，我们的客户之一，也是全球最大的电动工具制造商之一，对焊接的外观提出了一个明确的要求。我们双方一起去打磨这件事，满足他们要求的过程中，发现表面上看这是一个外观要求，但它对焊接质量的一致性确实有帮助。焊接拉力的一致性，跟是否焊接漏液是强相关的。”
要达到这个要求，并不是修改工艺或者提高精细程度那么简单。刘静说：“整个跟焊接相关的东西，我都摸索了一遍，比如工艺创口的摸索、焊接设备的稳定性、焊接电源的稳定性等。类似这种跟国际头部客户在一起合作和打磨，我们还提炼出一些质量要求，贴在工厂的醒目位置。”刘静是华中科技大学硕士毕业，研发电池是专业对口，但这些制造工艺上的内容，全都是在跟客户的交流中学习的。“客户给我们提要求，我们努力改善，然后发现制造系统这些都在改善。在整个过程中，我还完成了Know How的提升。”
进入到动力电池领域，特别是跟德国汽车企业合作，亿纬锂能也做了跟传统业务相比更多的努力。刘静说：“德国汽车工业是走在世界前列的，它的汽车制造和工业有严格的标准。我们要经过很多认证，没有这些进不到供应链体系里。比如国际客户来检查工厂，他们是用一整套标准来对照的。我们一开始就接触大企业，就是一开始就在标准天花板了。这个过程中我学到的不仅仅是技术开发，一个产品的规格指标要求，还有生产体系、管理体系、项目对接体系都学了。”
从现在的市场排名看，“卷”到现在还存留下来的企业，都不是“小白创业”。还记得我们一开始的困惑吗？电池生产车间为何如此神秘？因为生产电池这个庞大的工程，是需要经验积累的。阳如坤说：“电池有一个非常重要的事实，很多人不懂，它不是一个完全由理论确定的东西。它更多是靠实践出来的。比如说生产过程里，有毛刺管控、张力管控，你要做到多少，理论只能是方向指导，靠的就是实践。电池做第一轮的时候，可能合格率只有30%，优化一下可能到50%，最后优化到90%以上。”阳如坤跟很多电池企业合作过，对“行规”很理解，每家好不容易积累的经验都体现在车间里，比如生产现场的排布，甚至一根电池草料输送管子材质不同，对制造电池的质量都有影响，内行人看到就把绝招学走了。
如果没有足够的经验，做电池会遇到很残酷的事情。阳如坤说：“比如一个100块钱的电池，里面有个胶纸就2分钱。这个2分钱的胶纸可能水分偏高，可能黏性不够、弹性不够，就导致这个电池不能用。2分钱的东西出问题，对整个工厂的伤害就这么大。所以，我见过电池厂建好之后，老板不敢做。因为他一天投进去几百万，发现生产的电池良品率很低，第二天还敢投吗？”挖人也很难快速补上短板。阳如坤说：“原班人马搬去另外的地方建厂，刚开始都会出很多问题，要摸索。因为锂电池受环境影响大，厂房发生变化、湿度分布发生变化都会对电池有影响。挖人很少能挖得很全面，而且现在中国每家企业都有自己的理解和做法，这里挖一个，那里挖一个，来了之后磨合也要好久。”
中国锂电池行业从90年代开始，先是生产消费电子锂电池，在国家发展新能源汽车之后，又拓展出动力电池的新领域。20多年来，跟日韩竞争，国内互卷，大浪淘沙，墨柯说：“现在在全球动力电池排名靠前的中国企业很多都是有消费电子类电池生产经验的。”比亚迪在2002年，镍镉、镍氢和锂电池分别排名全球第二、第三、第四。亿纬锂能的创始人刘金成做了30多年的电池，布局广泛。刘金成和他的博士同学邀请的电池专家攻克了中国一直需要进口的锂亚硫酰氯电池，在后来国家进行全电网智能电表改造升级工程中，80%的电池采用的是亿纬锂能的产品。全国ETC使用的电池里，亿纬锂能也有70%的份额。
宁德时代看起来成立得晚，但它脱胎的ATL现在依然是消费电子领域锂电池全球排名第一的企业。不仅如此，徐兴无很早就跟曾毓群的团队认识。徐兴无说：“早期他们做动力电池遇到过一致性的难题，就是电池单体作业的时候很好，但是一并一串马上就不好了。他们当时还没独立出来，ATL的母公司是日资企业TDK，制造业方面的工程能力确实非常强，最后，他们把这个问题攻克了。”
国轩高科作为初创的锂电企业，没有做手机电池的经历。它也迅速意识到要通过其他渠道积累经验。2006年创立后，他们从研究磷酸铁锂材料开始起步，后来把电池做出来了，但没有市场。为了生存，他们尝试过把电池装到自行车上，但电池的价格甚至比车还贵，也没卖出去多少。他们后来还尝试过出口，欧美有些地方的人会买电池回去改装到自己的自行车、摩托车和滑板上。最难的时候，他们还承包过一个路灯项目，上面用一块光伏板和一个风力发电机，下面装一块电池，最后一算，10年都收不回成本。
头部企业的研发团队通常是一起工作多年的老同事。孙华军说：“我们对电池的认识和理解是不断加深的。我觉得关键是核心团队成员的长期稳定，因为这些经验、积累和传承非常重要。”动力电池虽说是个高科技行业，但跟过去十几年我们熟悉的互联网企业风格不同，它们得做时间的朋友。刘静硕士毕业的时候，动力电池行业的发展正好遇到一些波折，他的同学很多去做了公务员或者老师，他自己喜欢这个专业，还是想从事专业对口的工作，通过校招进入亿纬锂能。刘静说起老板刘金成，就叫刘工。他说：“刘工讲，这个行业就是要踩坑，要笨笨地做，太聪明的人在这个行业里待不了太久。”经过7年的工作，刘静现在已经是团队负责人了。阳如坤说：“刘金成的技术非常不错，他的人都是自己培养的。一个做电池的人才能够成熟，至少要在这个行业里成长5年到10年的时间。”
这些企业也注重培养和留住技术骨干。比亚迪的展厅里跟专利技术墙面对面展示的是优秀工匠的荣誉墙。从2021年开始，比亚迪每年从几十万员工里评选金徽工匠，评选标准是要在岗位上表现突出，绝技绝活在国家、行业或者公司里是顶尖水平。在弗迪电池工作的韦家亮就被选为第一届金徽工匠。他是2007年入职比亚迪的，从事电化学研发工作。他通过攻关，解决了好几项技术的大规模生产问题，提高了良品率。韦家亮工作这些年，申请多项国家和国际专利，有64项专利授权。亿纬锂能也设计了工人培养和晋升的通道。他们的工人有一级到九级的级别，刚刚进厂是一级，到了九级，待遇相当于副总裁，级别的晋升要通过考试。有一些关键性的岗位，是需要二级以上的工人才能操作的。跟劳动密集型产业提桶来提桶走不一样，这些岗位技术要求高，亿纬锂能的生产负责人告诉我：“他们要想办法让工人稳定，流动性大对电池品质会有影响。他们也需要高素质工人，未来可能会努力本科化。来了之后，还要不停地去听课、学习。”高级别的技术工人不但待遇提升，也有机会走上管理岗位，亿纬锂能的工厂越开越多，就是从老工厂抽骨干去管新工厂。
巨额的研发投入也很难成为替代经验积累的捷径，相反，它是经验积累的结果。过去，人们印象里总觉得中国制造业研发投入少、科技含量低。动力电池行业头部企业的研发费用是惊人的天文数字。吴凯在2023年世界动力电池大会上说：“2022年，宁德时代拿出了155亿元投入到研发，研发队伍超过16000人。今年还会有一大批搞材料、大数据、人工智能、智能制造的优秀毕业生加入。有了这些资金和人才保障，宁德时代的专利申请也保证了行业第一的高增速。”比亚迪也是以研发投入高而著称的企业。孙华军说：“从单个企业的角度讲，就是我们一个企业去跟日本、韩国的一个企业比，我们现在的投入，包括专利的产出跟日韩比的话，我觉得我们的投入可能还要更大。”研发投入不是互相比烧钱，孙华军说：“核心是企业对电池认识上越来越深入。刚开始的时候，我们的研发可能是去解决具体问题，后来我们就要去找各种现象背后的本质。我们需要通过大量的基础研究去搞清楚电池各种现象的机理，只有搞清楚这些，才能对电池性能做进一步提升。”
再回头看路风教授被科技部委托写报告的时代，真是感慨万千。他在调研中得知，合资车企的中国工程师发现一个螺帽的设计图有错误，提出修改意见，被外资方拒绝了。即使外资方承认错误，图纸也必须由外国总部修改。我们跟汽车强国有很大的技术落差，曾经想用市场换技术。但是，这种方法能够学习到的东西有限，更多时候，中方只被定位成一个图纸执行者。新能源汽车的发展，让我们缩小了差距。中国这个几十年来的学生，现在成了合作伙伴。
2020年5月29日，国轩高科宣布通过非公开发行股票及协议转让的方式，引入大众作为公司大股东，占股4.41%。到2021年，大众增持到26.47%，成为国轩高科第一大股东。大众承诺在一定期限内，不谋求对公司的实控权。大众集团派人进了国轩高科的董事会，财务总监、品质总监也是大众选的人，但日常的管理，仍然是国轩高科主导。这种股权合作，搁在以前，发生的可能性很小，但如今的汽车界，横向、纵向各种形式的深度捆绑越来越多。在这背后起到推动作用的，是整车厂与锂电厂商的双重焦虑。
徐兴无全程参与了和大众的这次谈判。他记得，最早是从长春那边来了一帮人，说要来参观考察，是他接待的。“聊着聊着就有意思了，大众集团当时内部已经确定了要全面向电动化转型，后来又定下来，自己不做电池。”徐兴无说。大众集团引领国际汽车行业的发展，拥有强大的制造能力。行家不会盲目地冲进来，它一评估，就知道电池的水深水浅。徐兴无说：“他们觉得电池的风险很大。因为它的整个体系完全不一样。燃油车的发动机属于机械，新能源汽车的电池属于化学，这是两码事。机械的东西，你做好就那样，测一下它的厚度，做好了就不会变。但电池不一样，可能你现在车上的电压容量什么都好，但用了一段时间就发现变了，因为它有自放电，又有容量衰减，它里面是个活的东西。而且锂电池还涉及五花八门的化学体系，比如磷酸铁锂、三元锂、固态，还有氢能源，等等。好多东西开始如果搞不清楚，投资又大，失败的风险就很高。”
自己不做，就只能找人合作。大众的人就开始到处考察，CATL去过，比亚迪也去过，但这些已经是头部企业了，体量太大，没办法跟他们形成深度的捆绑，大众找到了国轩高科表达了战略合作的意愿，其实目的就是给他们的电池保供。电池受材料市场的波动影响很大，保供都是虚的，一旦材料价格涨起来，不供货也没办法。国轩高科就建议大众入股。“一开始谈的是参股，给他们11%的比例。谈到最后，我们董事长就说，我们本来也要走国际化的路，这个光靠国轩一己之力是很难的，或者也需要相当长的时间，那不如干脆搭上大众的战车，让他们成为大股东算了。这样一来，大众的占股就提高到了26%，成了第一大股东。”徐兴无回忆道。
这个合作，对国轩高科也有好处。到2020年的时候，国轩高科的发展其实也遇到了困境，因为坚持走磷酸铁锂路线，而不是高补贴的三元路线，市占率出现了下滑，从领头羊的位置掉下来了。背靠大众这棵大树，国轩高科被市场重新寄予了很高的期待。照理来说，国轩高科应该很快就能向大众供货，装机量排名可以迅速提高。但两年过去，这仍未成为现实，于是，质疑声从四面八方涌来。
这也使国轩高科管理层这几年备感压力。“按我们的想法，肯定是恨不得马上把新厂建好，马上就能够哗哗哗地接到订单，但大众他们不是这样做事的，他们需要进行各种验证，不是说因为我是你们的大股东，你们做的电池我就一定要用，他们还是把品质放在第一位的，你做的东西必须达到他们的要求。”徐兴无说。入股以后，大众方面派出了一支庞大的技术研发团队进驻国轩高科，在经开厂驻点，与国轩的研发技术团队进行联合研发。
徐兴无是当时这个联合研发团队的中方负责人，过去几年，他和德国团队已经非常熟悉了，有时候他甚至会开玩笑说：“德国人非常死板，不是说我们喝顿酒，都是一家人嘛，就可以了。他们没有这回事，一是一，二是二，不行就是不行。所以搞得我们也很紧张。”尽管如此，大众集团还是给了国轩高科足够的支持，他们的团队也在尽力帮助国轩高科去达到标准，“如果一次不行，就两次、三次，反复测试，所以，当时工厂里大部分的测试资源都被大众的团队占了。如果你这还做不出来，那真是没办法了。我们也是被逼到了这个份上。”
大众在电池领域定义了一套标准体系，他们称之为标准电芯（Unifiedcell）。根据大众的规划，标准电芯将于2023年开始应用，到2030年，标准电芯将涵盖大众集团旗下80%的车型，而“非标电芯”只占20%。徐兴无介绍说，标准电芯现在采用的是方形设计，有两个尺寸，材料上可以兼容三元锂和磷酸铁锂两种。大众的目标是到2025年在中国具备200个GWh的产能。考虑到他们一年在全球超过1000万辆的销量，如果50%电动化，就是500万辆，而去年全中国新能源汽车销量也就600多万辆。
近两年，国轩高科已经陆续拿到了大众集团国内和海外市场的定点——这就相当于已经被列入了大众供应商的名单。国轩高科的工厂今年正在全力冲刺，试图尽快向大众集团正式供货。对第二梯队的国轩高科来说，这也是在争夺生存空间。
被质疑电动化转型动作迟缓的大众集团，近几年加快了在中国市场的布局。除了在电池领域入股国轩高科，2022年，大众还耗资24亿欧元（约168亿元人民币）投资了地平线年来最大的一笔投资。地平线是一家做智能驾驶的独角兽企业，大众集团计划与其成立合资子公司，共同开发汽车智能化技术。
在整车制造方面，大众在原有的合资体系上汽大众和一汽大众之外也在另起炉灶。2020年，通过增资控股，大众把原来的江淮大众变为如今的大众安徽，成为大众在华第一个控股的整车制造项目。2021年4月，大众汽车（安徽）宣布投资超200亿元人民币，在合肥经开区建设“新能源汽车研发和一期制造基地”，预计年产量可达35万辆，同步启动的还有二期研发中心和二期生产基地建设。
今年年中，大众安徽工厂已进入设备调试环节，这是大众集团在华的新一座新能源整车厂（于楚众 摄）
6月中旬，我们去参观了这座采用了大众最新技术的新能源整车厂。大众安徽工厂在合肥的南边，离国轩高科经开厂不算太远，占地面积有4万多平方米。厂区的安保十分严密，我们进入的时候，因为公关部门与安保部门沟通不畅，一行人都在门口被拦下，耗了很长时间才得以进入厂区。到了车间，因为没有携带摄影背心，两名保安神情顿时紧张起来，一路跟着我们的摄影师，生怕出现纰漏。
工厂一期工程现在进入了尾声，产线正在进行设备调试，很多工作台都有拿着仪器的技术人员在做测试，旁边还有三三两两的外国工程师。向我们开放的是焊接和涂装等环节，里面已经安装好了各式各样的巨型机械手臂，偶尔有物料从空中轨道降下来，焊接好的部件则直接吊上轨道，进入涂装车间。绝大部分环节都是自动化的。陪同参观的工作人员介绍，目前工厂包括产线人，预计今年底会正式投产。
此外，据德国媒体的报道，大众集团旗下的奥迪正计划向中国车企购买电动平台授权，以缩短车型研发时间。就此事，奥迪（中国）方面回应：“众所周知，中国汽车市场正处于有史以来最大的变革时期，奥迪将携手各方共同制定战略方针，共创成功未来。”
ATL的创办人之一陈棠华向陈立泉提建议，希望可以帮助ATL培养人才。曾毓群就考上了陈立泉的博士。“曾毓群本科是学造船的，但后来在新科电磁厂工作。那个公司是做计算机磁头的，他就对磁学很了解。口试的时候，组长是学磁学的，问了很多磁学的问题。他对答如流，口试分数很高。曾毓群很聪明，学东西很快，磁学、电池都是后学的，一说就懂。宁德时代发展到现在这样，没有曾毓群不可能。”陈立泉说。
“王传福给行业做了大贡献，就是想出来这样的生产模式。我们当时人工成本比机器便宜，生产出来的电池就比日本、韩国便宜很多。最开始，我们的电池品质差一点，可能卖不到三星手机或者什么高端品牌，但我们国内也有手机和笔记本电脑公司呀。反过来讲，日本和韩国的电池品质好，我们国内品牌用不起。比亚迪这种生产模式一出来，国内锂电企业全明白了，这个方式最适合中国国情，都跟着干。”
“索尼把锂电池商业化之后，日本企业迅速形成了产业链。有段时间，日本的手机、笔记本电脑、数码相机统治全球，就因为它的锂电池产业强大。锂电池技术扩散到韩国和中国的过程里，韩国的办法是先买一套日本的设备回来拆解，然后把设备仿制得一模一样，生产的产品也基本一样，但成本就低很多。那个时候，韩国的三星和LG是日本企业最大的竞争对手。”
