现在是攻读电化学学位的好时机。

那些了解锂、镍、钴和其他材料特性的人才之于电池就像软件程序员之于电脑一样重要。以贾格布·瑞特（Jakub Reiter）为例，上世纪90年代，还处在青少年时期的他就对电池化学产生了浓厚的兴趣。

2011年，瑞特在德国做研究时，一家猎头公司把他招到宝马工作。宝马希望了解电池的潜在科学。2020年，斯洛伐克电池制造商InoBat挖走了他，在斯洛伐克建立了一家工厂，大众、起亚、标致和捷豹路虎都在那里生产汽车。

瑞特现在是InoBat的科学主管，该公司的技术可以让客户快速开发不同用途的电池，比如用于通勤汽车的低成本电池，或用于跑车的高性能电池。

“20年前，没人关心电池。”瑞特说，“现在竞争非常激烈，这是一场大战。”

“钱比想法多”

图：大众汽车和比尔·盖茨等投资者都在硅谷创业公司QuantumScape的实验室，正在研究一种可以让电池更便宜、更可靠、充电更快的技术

汽车制造商、政府机构和投资者正在大举投资电池研究，希望从零排放电动汽车中获利。通用、大众和福特等汽车制造商大胆做出承诺向电气化、零排放的未来转型，不容忽视的一点是它们将需要大量电池。

这一不可或缺的部件已经供不应求，引发了一场全球淘金热，投资者、知名企业和初创企业竞相开发这种技术，建造产能在百万辆的电动汽车工厂。

技术的发展速度不禁让人们联想到最初的个人电脑、移动电话以及早期的汽车，而资本的涌入有可能造就下一个史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）或亨利·福特（Henry Ford）。

能源研究和咨询公司Wood Mackenzie估计，到2030年，电动汽车将占到新车销量的18%。届时，对电池的需求大约是工厂目前产能的8倍。这是一个保守的估计。一些分析师预计，电动汽车销量将以更快的速度增长。

汽车制造商正展开一场激烈的竞争，以求获得一种能以最低价格和最小尺寸提供最多能源的化学配方。通用汽车1月份宣布，到2035年将实现纯电动化，这一举措被政策制定者和环保人士普遍认为具有里程碑式的意义。

卡内基梅隆大学研究电池技术的副教授文卡特·维斯瓦纳阿森（Venkat Viswanathan）说，“在这一波禁燃承诺后，电动汽车已经到来。”

“我认为我们正处于起步阶段。”阿斯顿·马丁前首席执行官、电池初创公司InoBat Auto的非执行副总裁安迪·帕尔默（Andy Palmer）说，“钱比想法多。”

QuantumScape是一家硅谷的初创公司，其投资者包括大众汽车和比尔·盖茨（Bill Gates），它正在研究一种技术，可以使电池更便宜、更可靠、充电更快。但它还没有进入销售阶段，而且它可能根本无法生产和销售电池。然而，股市投资者认为该公司比法国汽车制造商雷诺更有价值。

“今天的电池没有竞争力。”总部位于加州圣何塞的QuantumScape首席执行官贾格迪普·辛格（Jagdeep Singh）说，“电池有巨大的潜力，对可再生能源经济至关重要，但它们必须变得更好。”

“电池创新不是一蹴而就的。”阿贡国家实验室储能科学合作中心主任文卡特·斯里尼瓦桑（Venkat Srinivasan）说，“这可能需要很多年。这期间有个各种可能性。”

一大批公司如雨后春笋般涌现，用更便宜、更普通的材料取代电池中使用的昂贵矿物质。总部位于圣何塞的“OneD Material”公司制造了一种看起来像用过的咖啡渣的物质，用于制造阳极。当车辆行驶时，电池通过电极获得能量。这种材料是由硅制成的，硅储量丰富，价格便宜，以减少对石墨的需求，因为石墨更稀缺，更昂贵。

从长远来看，固态电池是行业的“圣杯”，它将用固态锂化合物层取代大多数电池核心的液态锂溶液。固态电池更稳定，不易过热，充电速度更快。它们的重量也会减轻。

丰田汽车和其他公司在这项技术上投入了大量资金，并且已经成功地制造出了一些固态电池。困难的部分是以合理的成本大量生产它们。QuantumScape公司宣称，他们已经找到了一种材料，可以解决固态电池大规模生产的一个主要障碍——如果有任何缺陷，它们会容易短路。

不过，业内大多数人预计，固态电池要到2030年左右才能广泛使用。特斯拉首席执行官埃隆·马斯克最近在与分析师的电话会议上表示，“大规模生产电池是世界上最困难的事情，原型是容易的。规模化生产非常困难。”

让资本主义解决全球性问题

图：QuantumScape首席执行官贾格迪普·辛格表示，“如今的电池缺乏竞争力，电池有巨大的潜力，对可再生能源经济至关重要，但它们必须变得更好。”

电池制造由特斯拉、松下、LG化学、比亚迪和SK Innovation等公司主导，它们几乎都位于中国、日本或韩国。有更多的“新人”入局，投资者也感受到了其中的巨大利润，纷纷向他们认为即将取得突破的初创企业投钱。

中国和欧盟正在向电池技术注入政府资金。中国认为电池对其主导电动汽车行业的雄心至关重要。

为了避免对亚洲供应商的依赖、保护汽车行业的就业岗位，欧盟对电池生产提供补贴。1月份，欧盟委员会宣布了一项29亿欧元的基金，以支持电池制造和研究。

据咨询公司埃森哲（Accenture）称，这是在欧洲各国政府和汽车制造商已经承诺为电动汽车和电池投入600多亿欧元的基础上附加的。政府的部分资金将拨给特斯拉，作为对该公司决定在柏林附近建厂的奖励。

根据美国总统拜登（Joe Biden）对气候变化的关注和对电动汽车的拥护，美国也有望推动该行业的发展。在2020年的一则竞选广告中，拥有一辆1967年的雪佛兰克尔维特的拜登表示，如果通用决定生产电动版跑车，他期待着驾驶这种跑车。

在美国，有几家电池工厂正处于规划或建设阶段，其中包括通用与LG在俄亥俄州建造的一家工厂，但分析人士表示，联邦政府对电动汽车和电池生产的激励措施，对于在美国打造一个繁荣的产业至关重要。

政府资助的研究人员以及QuantumScape和特斯拉等国内公司的技术进步也将起到同样作用。2020年秋天，特斯拉概述了其降低电池成本、提高电池性能的计划。

“中国大力推动制造业的新发展，这不是什么秘密。”美国能源部下属的国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）综合移动科学中心（Center for Integrated Mobility Sciences）的小组经理玛格丽特·曼（Margaret Mann）说，“我并不悲观。”她在谈到美国在电池生产方面取得进展的能力时说，“但我不认为所有问题都得到了解决。”

在这一领域工作的企业家们说，现在还处于起步阶段，美国公司仍然可以超越主导该行业的亚洲生产商。

大多数专家确信，对电池的需求将为中国提供动力，中国精炼了电池中使用的大部分金属，并生产了70%以上的电池。根据德国管理咨询公司罗兰贝格（Roland Berger）的预测，尽管中国雄心勃勃地计划扩大在欧洲和美国的生产，但中国对电池产量的控制在未来10年只会小幅下滑。

图：QuantumScape的固态锂金属电池，用于电动汽车

挪威电池生产商Freyr的首席执行官汤姆·艾纳尔·延森（Tom Einar Jensen）说，电池生产具有“深刻的地缘政治影响”。该公司正在挪威北部建设一家电池厂，以利用该地区丰富的风力和水力发电资源。他补充称，“欧洲汽车行业不希望过度依赖从亚洲、尤其是中国的进口。”

2021年1月，Freyr宣布计划与空壳公司Alussa（Alussa Energy Acquisition Corporation）合并，并融资8.5亿美元。这笔交易将使Freyr在纽约证券交易所上市。该公司将使用位于马萨诸塞州剑桥市的24M Technologies公司开发的技术生产电池。

该行业的首要任务是降低电池价格。斯里尼瓦桑说，一辆中型电动汽车的电池价格约为1.5万美元，大约是消费者能接受的电动汽车价格的两倍。

罗兰·贝格公司表示，成本节约可以通过几十项小的改进来实现，比如在汽车工厂附近生产电池以避免运输成本，以及减少浪费。由于生产方法效率低下，约有10%的电池材料被浪费。

但是，罗兰·贝格在最近的一份研究报告中也警告说，不断增长的需求可能会推高锂、钴和镍等原材料的价格，并抵消掉一些能效提高带来的正面影响。汽车行业正在与电力公司和其他能源公司竞争电池，这些公司需要电池来存储间歇性的风能和太阳能，这进一步推动了需求的增长。

美国储能协会（United States Energy Storage Association）临时首席执行官贾森·伯文（Jason Burwen）说，“我们听到的消息是，今年可能会出现供应紧张。”

在大多数情况下，所有涌入电池技术的资金都是好消息。它让资本主义开始致力于解决一个全球性问题。但汽车行业的这种重新洗牌也会造成一些“误伤”，比如为内燃机汽车和卡车制造零部件的公司，或者是押注在错误技术上的汽车制造商和投资者。