2023年的中國汽車必將載入史冊。
從數(shù)據(jù)上看，今年一季度，中國正式超越日本成為全球第一大汽車出口國。其中，新能源車出口達(dá)到24.8萬輛，同比增長110%，正是由于這種增長勢頭，電動車也被稱為外貿(mào)“新三樣”之一（老三樣是服裝、家具和家電），成為中國經(jīng)濟全新的亮色。
汽車可謂人類制造業(yè)的高峰之一。以日本為例，汽車產(chǎn)業(yè)為本國創(chuàng)造了530萬個就業(yè)崗位，以及每年上萬億日元的出口，還形成了全面品質(zhì)管理、看板、Just In Time等日式管理哲學(xué)，是日本國家財富積累的重要源泉。
從中國從加入WTO算起，中國汽車工業(yè)用了二十多年從舞臺邊緣走到舞臺中心，除了中國工程師的勤勞奮斗之外，還有很多“幕后英雄”在支撐這一奇跡。
拿新能源汽車來說，無論是該領(lǐng)域出口量最大的特斯拉，還是第二的上汽，背后都有寧德時代動力電池的身影。
動力電池產(chǎn)業(yè)過去幾年的崛起有目共睹。
2022年，全球前十大動力電池企業(yè)中國企業(yè)占6家，而僅僅是七年前，這個數(shù)據(jù)僅為4家。第一名寧德時代的領(lǐng)先優(yōu)勢愈發(fā)突出，2022年，第一名較第二名市占率高出23%，而7年前僅高出8%。
作為全球領(lǐng)頭羊，寧德時代自2017年起超越松下成為全球動力電池使用量第一之后，連續(xù)6年保持冠軍地位。幾乎所有的一線車廠都將寧德時代作為最重要的供應(yīng)商。
這樣的行業(yè)奇跡背后，到底是什么？也許這對更多的企業(yè)發(fā)展有一定的參考意義。
01
技術(shù)：從追隨到引領(lǐng)
和光伏、電動車一樣，鋰電池也不是中國人發(fā)明的，這意味著中國最開始發(fā)力電動車時，在技術(shù)層面是比較受限的，因此給了別人可乘之機。
十幾年前，擁有磷酸鐵鋰專利的加拿大魁北克水電公司以專利為由，想要來中國敲竹杠，但好在經(jīng)過協(xié)會和政府部門的據(jù)理力爭，對方的計謀被合理化解，這也為之后行業(yè)的發(fā)展掃除了陰霾。
2012年，寧德時代硬啃下800頁德文技術(shù)文檔，拿下寶馬訂單。中國的鋰電產(chǎn)業(yè)開始有能力對齊全球汽車的品質(zhì)和制造規(guī)范。
三年后，中國政府發(fā)布新一輪新能源車補貼政策，首次將電池系統(tǒng)能量密度納入考核標(biāo)準(zhǔn)，加速了電池廠的技術(shù)創(chuàng)新。
在電池領(lǐng)域，材料和化學(xué)體系的基礎(chǔ)研究是提升性能的關(guān)鍵。
這是一種微妙的平衡，需要綜合電化學(xué)、材料學(xué)、機械、熱應(yīng)力、安全性、可靠性和制造性等綜合要求，探索出最適合的解決方案。
企業(yè)需要一直在不同元素之間以及正極、負(fù)極、電解液和隔膜之間尋找最佳平衡點，并通過實車數(shù)據(jù)分析，沉淀出多樣性解決方案。
寧德時代最先取得質(zhì)的突破。2016年，寧德時代在國內(nèi)率先實現(xiàn)了三元電池裝機，2020年給特斯拉供應(yīng)磷酸鐵鋰電池，2021年發(fā)布第一代鈉離子電池，2022年，寧德時代發(fā)布了M3P和麒麟電池，今年又在上海車展上發(fā)布了單體能量密度達(dá)到500Wh/kg的凝聚態(tài)電池。
十年前，日韓廠商由于技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢在能量密度等關(guān)鍵指標(biāo)上領(lǐng)先于中國，而中國電池廠則是基于行業(yè)發(fā)展要求，探索出一條“先磷鐵，后三元，再多樣化”的逆襲之路。
除了基礎(chǔ)的材料研究之外，國內(nèi)電池廠一直在試圖通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新來提高整個電池系統(tǒng)的能力上限。
2016年，寧德時代率先推出了CTP1.0產(chǎn)品，相比于過去的“電芯-模組-電池包”的三級結(jié)構(gòu)，CTP可以直接將電芯集成到電池包中，以此來提高系統(tǒng)的集成度和空間利用率。CTP1.0產(chǎn)品的推出，讓寧德時代在商用車領(lǐng)域大獲成功，宇通、戴姆勒等一眾商用車廠商都成了寧德時代的鐵粉。
去年，寧德時代發(fā)布的第三代CTP產(chǎn)品：麒麟電池，體積利用率突破72%，能量密度可以達(dá)到255Wh/kg，可以讓純電動乘用車實現(xiàn)1000公里續(xù)航，同時實現(xiàn)了安全、壽命、效率以及低溫性能的全面提升，麒麟電池因此也被美國《時代》周刊評為2022年最佳發(fā)明。
如今，磷酸鐵鋰加CTP的組合，正在成為國際車廠間的一股頂流，倒逼韓系電池廠采取“打不過就加入”的態(tài)度，開始宣布研制磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品，試圖追趕中國廠家的速度，而麒麟電池的出現(xiàn)，讓雙方之間的差距不僅沒有縮小，反而進一步拉大。
從過去追隨別人的腳步，到現(xiàn)在引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展，寧德時代充分利用了第一性原理的高通量計算，創(chuàng)造了全新的技術(shù)體系，實現(xiàn)了產(chǎn)品端的降本增效，與日韓對手的差距拉開到三年以上，促進全球新能源車產(chǎn)業(yè)滲透率提高的同時，也在不斷拓展鋰電池的應(yīng)用場景。
比如搭載了寧德時代磷酸鐵鋰電池的輪船已經(jīng)行駛在水面上，而前不久剛發(fā)布的凝聚態(tài)電池，后期有望搭載在民用電動飛機上。
從消費電池到動力電池，從電動車到電動船舶和飛機，從家用儲能到發(fā)電側(cè)儲能，中國鋰電行業(yè)在短短十年時間內(nèi)真正實現(xiàn)了從跟隨到引領(lǐng)，讓世界刷新了對中國高科技制造業(yè)的認(rèn)識，也贏得了全球同仁發(fā)自內(nèi)心的尊敬。
02
探索制造業(yè)的極限
在制造業(yè)，有一套非常成熟的質(zhì)量管理方法，俗稱“6sigma”，在汽車、手機、芯片等成熟行業(yè)被廣泛接受。
它的目標(biāo)是在生產(chǎn)的一百萬個產(chǎn)品中，允許出現(xiàn)1-3個不良品。百萬分之一看上去已經(jīng)非常嚴(yán)格，但在動力電池行業(yè)卻無法及格。
因為一臺電動車要用一百多個到數(shù)百個甚至數(shù)千個鋰電池電芯，百萬分之一的故障率意味著每一千臺或一萬臺電動汽車就會有一臺有嚴(yán)重的安全隱患。所以，動力電池必須做到10億分之一的故障率。
這無疑是無比艱難的。每一個動力電池的生產(chǎn)都需要20多個大工序，涉及至少6000個質(zhì)量控制點，任何一個環(huán)節(jié)有問題都可能影響產(chǎn)品的安全性和一致性。
寧德時代的工程師曾舉過一個例子，如果每一層極片的厚度偏差一微米（一根頭發(fā)絲的直徑約為60微米），一塊電芯的平均厚度偏差就會超過0.1毫米，一排電芯約為20到30個，累計產(chǎn)生的偏差將會達(dá)到2-3毫米，如果采用CTP結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致電池包無法順利組裝。
在這近乎不可能的挑戰(zhàn)下，作為行業(yè)領(lǐng)頭羊的寧德時代從在2017開始了智能制造戰(zhàn)略，并在2020年正式提出了“極限制造”的概念，將鋰電池電芯單體失效率從過去的DPPM（百萬分之一）升級為DPPB（十億分之一）。這在人類的大規(guī)模制造史上，還屬于無人區(qū)，因為從沒有人做到過。
過去八年里，寧德時代一邊加大研發(fā)支出，費用累計達(dá)到了348億元，一邊在實踐中試錯與優(yōu)化，來倒逼制造水平的提升，摸索出獨特的鋰電的極限智能制造之路。
極限制造的核心就是要讓“極高的質(zhì)量，極復(fù)雜的工藝，極快的生產(chǎn)速度”這個不可能三角變成可能，引入智能化技術(shù)勢在必行。
寧德時代首席制造官倪軍曾表示，通過人工經(jīng)驗的判別和調(diào)整已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到生產(chǎn)要求，必須要依托智能化手段，讓生產(chǎn)過程自適應(yīng)，針對來料波動以及設(shè)備溫度變化，產(chǎn)線能根據(jù)不確定性因素不斷尋優(yōu)，從而實現(xiàn)極限制造的目標(biāo)。
為此，寧德時代不僅自研攪拌系統(tǒng)和關(guān)鍵裝備，投資上下游產(chǎn)業(yè)鏈公司，打通數(shù)據(jù)壁壘，入股芯片企業(yè)，招聘培養(yǎng)智能化相關(guān)人才，并和英特爾、第四范式、騰訊等公司合作，打造體系化的全流程智能化生產(chǎn)力。目前，寧德時代已經(jīng)擁有了行業(yè)最大的人工智能團隊。
寧德時代將視覺識別、機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、數(shù)字孿生等各種智能化技術(shù)用于不同環(huán)節(jié)，尤其是在產(chǎn)品在線缺陷檢測和研發(fā)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，大大提升了產(chǎn)品的一致性和研發(fā)效率，減少了人力。
比如，寧德時代旗下的四川時代憑借高精度的視覺檢測設(shè)備以及智能化技術(shù)，可將焊接缺陷識別精度提升至微米級；智能化技術(shù)用于卷繞工序超高轉(zhuǎn)速、隔離膜遮擋膜片的極復(fù)雜工況，可識別極耳工藝的所有缺陷。
在各種最新技術(shù)的加持下，寧德時代2021年起就可以實現(xiàn)單個電芯1.7秒的生產(chǎn)速度，產(chǎn)品缺陷率僅為十億分之一，破天荒地實現(xiàn)了PPB的生產(chǎn)質(zhì)量，并且將勞動生產(chǎn)率提高了75%，能源消耗降低了10%。
智能化技術(shù)和傳統(tǒng)制造的結(jié)合使得寧德時代成為電池行業(yè)中第一個獲得“燈塔工廠”稱號的企業(yè)，要知道全球所有的制造業(yè)也僅有100多家燈塔工廠。
而在供應(yīng)鏈端，寧德時代也充分發(fā)揮了產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”的角色，利用數(shù)字化手段為上游賦能，深入了解他們的生產(chǎn)流程、工藝和設(shè)備狀況，建立了一套完整的追溯極致，保證上下同心，高效作戰(zhàn)。
馬斯克曾說，特斯拉最重要的產(chǎn)品并不是年銷百萬輛的Model 3和Model Y，而是超級工廠，換言之，就是它過去二十年沉淀下來的生產(chǎn)工藝和制造體系。
或許在寧德時代看來，它們最重要的產(chǎn)品也不是某種電芯或者是電池包，而是支撐這種產(chǎn)品的智能制造體系和極限生產(chǎn)能力，而這才是中國動力電池產(chǎn)業(yè)能立于世界之巔最重要的原因。
如今，寧德時代時代正在將這種制造能力帶到更多地方，賦能給全球更多伙伴，和特斯拉一道，加速全世界向可持續(xù)能源轉(zhuǎn)變。
03
探索新的合作模式
一顆小電池背后是一個龐大的系統(tǒng)，它串聯(lián)著上游的礦主，中游的材料和設(shè)備廠，以及下游的整車廠和消費者，而要打通整個產(chǎn)業(yè)鏈，不是一家企業(yè)，甚至一個國家就可以的。
過去兩年，國內(nèi)幾乎所有的頭部電池廠都在加快出海的步伐，建廠的建廠，買礦的買礦。寧德時代也在給出自己的示范。
在資源端，寧德時代過去五年在海外投資了不少礦產(chǎn)資源。它沒有將資源國僅作為一個原材料出口基地，而是通過深度合作來為本地社區(qū)創(chuàng)造更多就業(yè)和產(chǎn)業(yè)附加值，打造一種可持續(xù)的、友善的生態(tài)關(guān)系。
2018年，寧德時代旗下的邦普、聯(lián)合青山實業(yè)、格林美等公司，在印尼成立合資公司，去年又和印尼當(dāng)?shù)貎杉夜竞献?，共同投資近60億美元在當(dāng)?shù)卮蛟靹恿﹄姵禺a(chǎn)業(yè)鏈項目。
今年，寧德時代牽頭一個企業(yè)聯(lián)合體，計劃初期要在玻利維亞投資10億美元推動電池產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。玻利維亞總統(tǒng)稱此舉讓該國走上了利用其寶貴資源的正確道路，有望助其實現(xiàn)新型工業(yè)化夢想。
在客戶合作上，寧德時代會根據(jù)對方的需求來確定合作模式，打破過去單純賣產(chǎn)品的合作慣例。
除了為歐洲客戶建立德國和匈牙利兩間超級電池工廠之外，寧德時代還將CTP技術(shù)授權(quán)給了韓國現(xiàn)代起亞、泰國Arun Plus，與福特的創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式，以及與越南Vinfast合作電動底盤技術(shù)。
這些合作事例說明，開放的心態(tài)和合作共贏的意識，就會在國際化的道路上走得更穩(wěn)，更遠(yuǎn)。
04
尾聲
過去三十年，中國向世界提供了無數(shù)物美價廉的產(chǎn)品，包括衣服、玩具、家具、家電和手機等等，對世界經(jīng)濟的高速發(fā)展起到了重要作用，也讓Made in China成為世界上認(rèn)知度最高的標(biāo)簽之一。
聯(lián)合國觀察未來5年全球氣溫將創(chuàng)下新紀(jì)錄。在碳中和和碳達(dá)峰的大背景下，綠色經(jīng)濟搭臺，光伏、動力電池、電動車唱戲，它們成為世界經(jīng)濟新舊動能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵力量，對中國制造業(yè)來說，“Create In China For The World”這是時代的呼喚，更是歷史的選擇。
原標(biāo)題：中國鋰電：從前在跟隨，現(xiàn)在難超越
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