乍一看,在這個(gè)春季的清晨,SK Innovation研發(fā)園區(qū)的一切都是那么的安靜祥和。該園區(qū)位于大田。這是一個(gè)整潔、整齊劃一的城市,亦是由韓國政府打造的科技中心,在首爾乘坐高鐵南行一小時(shí)即可到達(dá)。在SK綿延不斷的園區(qū)內(nèi),遍布著雅致的現(xiàn)代玻璃鋼鐵建筑,哪怕是登上高大上的建筑雜志也毫無問題。其中的一棟建筑是圖書館,里面的桌子上堆滿了一卷卷的厚紙和啟發(fā)創(chuàng)意的報(bào)事貼。另一棟建筑中設(shè)有咖啡吧,工程師們正在排隊(duì)等待咖啡飲品。涼風(fēng)習(xí)習(xí),鳥兒歡唱,粉紅的櫻花正在怒放。
SK研發(fā)業(yè)務(wù)的商業(yè)策略負(fù)責(zé)人黃在尹(音譯)駕駛著起亞電動(dòng)汽車,載著我在園區(qū)轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn),然后停在了山頂上的一個(gè)站點(diǎn)。在我們身前是一座七層的立方體建筑K-8,整個(gè)建筑覆蓋著啞光銀壁板,沒有任何可見的窗戶。其唯一可見的標(biāo)志位于一面墻的頂部角落,它以非寫實(shí)的方式勾勒出了一個(gè)橙色的熟悉物體:一塊電池。K-8的外觀看起來十分古怪,近乎華而不實(shí)。黃在尹解釋說,園區(qū)內(nèi)的其他四棟建筑,外加正在修建的一座,都是用于開展電池研究的。為此,SK聘請了數(shù)百人,而且還在不斷招兵買馬。當(dāng)我要求進(jìn)入K-8參觀時(shí),遭到了黃在尹的拒絕。我在拿起照相機(jī)拍照時(shí)也被他攔了下來。他說:“在這個(gè)區(qū)域,對(duì)建筑拍照也是不允許的!
SK的研發(fā)園區(qū)一直在不斷擴(kuò)張,因?yàn)楣居兄凭玫募夹g(shù)傳承,它是韓國歷史最早的煉油商。如今,這家石化公司已經(jīng)選擇在未來發(fā)展與電動(dòng)汽車相關(guān)的產(chǎn)業(yè),并與全球最大的汽車制造商簽署了電池生產(chǎn)合約,例如大眾。在簽署這一合約之前,大眾因?yàn)樵偃室膺`反柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)的丑聞而遭遇了毀滅性打擊。隨后,公司下定決心要以綠色企業(yè)的身份回歸市場,并將很大一部分車型從燒油改為用電。SK與大眾和其他汽車制造商簽署了巨額訂單,其中包括聲稱要在2022年推出10款純電動(dòng)車型的戴姆勒,以及中國最大的純電動(dòng)汽車制造商北京汽車集團(tuán)。SK正加速在中國、歐洲和美國建造大型電池廠,包括一家距離亞特蘭大一個(gè)小時(shí)車程的工廠。到2025年,SK的電池生產(chǎn)將得到大幅擴(kuò)張,公司目前在認(rèn)真考慮在這一期間為該業(yè)務(wù)注資約100億美元。這筆投資對(duì)于一家如此龐大的集團(tuán)來說也是一個(gè)不小的數(shù)目。盡管SK的業(yè)務(wù)面十分廣泛,但它在過去的50多年中一直都致力于開采來自于地下的黑金。黃在尹在評(píng)論SK的電池業(yè)務(wù)時(shí)表示:“如今,訂單量實(shí)在是太大了。”
多年以來,電池升級(jí)競賽僅限于消費(fèi)電子。這是一個(gè)不斷增長的業(yè)務(wù),但無需為其再次配置資本。如今,面對(duì)道路上電動(dòng)汽車以及電網(wǎng)中可再生電力的攻勢,這場競賽演變成了一場企業(yè)和地緣政治的死斗。一夜之間,眾多頂級(jí)跨國公司開始異常嚴(yán)肅地對(duì)待這件事情,尤其是汽車巨頭、原油大拿以及發(fā)電公司。此前,它們認(rèn)為經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)能方式是一個(gè)白日夢,如今,它們將其視為一種現(xiàn)存的威脅。如果不加以利用,它們可能會(huì)因此而被邊緣化。它還會(huì)拉開全球主要經(jīng)濟(jì)體之間的距離,這些國家將21世紀(jì)自身在儲(chǔ)能領(lǐng)域的主導(dǎo)地位等同于19世紀(jì)對(duì)煤的控制以及20世紀(jì)對(duì)石油的控制。這里存在一個(gè)明顯的信號(hào):電池技術(shù)競賽已經(jīng)深深融入當(dāng)前正在進(jìn)行的美中貿(mào)易摩擦中。
即便是電池怪才杰弗瑞·張伯倫也覺得這一轉(zhuǎn)變著實(shí)令人吃驚。多年來,他曾經(jīng)供職于阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室,負(fù)責(zé)美國政府的一個(gè)頂級(jí)電池研究項(xiàng)目。如今,他主導(dǎo)著芝加哥風(fēng)投基金Volta Energy Technologies,從緊張的電力、石油和其他公司那里獲取資金,然后投資儲(chǔ)能技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)。張伯倫說,這些企業(yè)認(rèn)為自己必須為其賭約購買多重保險(xiǎn),因?yàn)椤翱稍偕茉磳?duì)于這些公司來說具有大規(guī)模的破壞性。”與此同時(shí),中國已經(jīng)宣布把打造世界級(jí)的電池產(chǎn)業(yè)作為一項(xiàng)國家級(jí)戰(zhàn)略,并且為此公布了相關(guān)優(yōu)惠政策。張伯倫問:“這意味著什么?它們是否會(huì)成為電池行業(yè)的新沙特?”
數(shù)十億美元的資金進(jìn)入了電池研發(fā)領(lǐng)域,也讓如今的電池行業(yè)成為了科技行業(yè)的香餑餑,一如10年前的半導(dǎo)體行業(yè)。初創(chuàng)企業(yè)的吸金速度尤為迅猛,每一家公司都瘋狂地許諾在能源儲(chǔ)存難題上有了重大突破。這些資金來自于尋求技術(shù)解決方案的跨國公司、尋求新盈利目標(biāo)的風(fēng)投公司以及各式各樣打著拯救地球旗號(hào)的億萬富翁,而且太平洋兩岸均有所貢獻(xiàn)。
有些初創(chuàng)企業(yè)將大獲全勝,但失敗的更多。不管怎么樣,它們代表著電池競賽的最前沿,但那里的沖撞也最為致命。出名的大多都是勇者,而經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的突破獲得發(fā)展的可能性最大。對(duì)比那些大公司,初創(chuàng)企業(yè)更加善于推銷自身的業(yè)務(wù)。這一點(diǎn)是合情合理的,因?yàn)樗鼈兛释@得資本。
當(dāng)今的全球電池競賽有兩大熱潮。第一個(gè)熱潮是電動(dòng)車電池,它已經(jīng)十分成熟。能源數(shù)據(jù)公司W(wǎng)ood Mackenzie預(yù)測,電動(dòng)車電池的市值將從2017年的130億美元大幅增至2024年的410億美元。正是基于這個(gè)原因,埃隆·馬斯克的特斯拉公司才建造了一家大型電池廠,也就是特斯拉所稱的“巨型工廠”(gigafactory),位于內(nèi)華達(dá)州。也正是考慮到這個(gè)市場規(guī)模,全球幾乎所有的汽車制造商(因特斯拉在電動(dòng)車市場的表現(xiàn)而羞愧不已,但已下定決心要迎頭趕上)向SK和其他主要電池制造商拋出了巨額訂單,這些電池制造商的總部基本上都位于亞洲。此外,這一市場前景也在吸引它們投資那些承諾能夠帶來突破性技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè)。
另一大熱潮才剛剛起步,屬于電網(wǎng)用電池:其設(shè)備大小跟廠房差不多,旨在儲(chǔ)存大量電量,有可能一次儲(chǔ)存數(shù)天或數(shù)周的用量。這類技術(shù)能夠帶來重大的轉(zhuǎn)型,也就是從煤和天然氣這類化石燃料向太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)變。雖然煤和天然氣對(duì)氣候有不利影響,但可以隨時(shí)啟用或關(guān)閉,而風(fēng)能和太陽能則并不是全天候的存在。電網(wǎng)用電池市場依然處于初期,基本上依靠政府補(bǔ)貼,也就是說風(fēng)險(xiǎn)較大,而且是否能夠取得成功還不好說。一群侃侃而談的技術(shù)專家正在摩拳擦掌,率先向市場推出其長時(shí)間供電儲(chǔ)能設(shè)備,這些專家的背后都是財(cái)大氣粗的投資者,從比爾·蓋茨支持的基金一直到沙特阿美。
在這兩大熱潮中,面臨風(fēng)險(xiǎn)的不僅僅是一些企業(yè)家及其帶有投機(jī)目的的投資者,全球經(jīng)濟(jì)的未來亦是如此。自從本杰明·富蘭克林在閃電風(fēng)暴中放飛帶鑰匙的風(fēng)箏之后,事實(shí)證明,人們很難大批量地儲(chǔ)存電量。這也是為什么汽車仍然在燒油的原因,因?yàn)橛拖淇奢p易地儲(chǔ)存燃油;這也是為什么人們?nèi)匀恍枰茉O(shè)數(shù)千英里的傳輸線纜,把電從發(fā)電端傳到使用端的原因;而且這也是為什么大多數(shù)發(fā)電廠依然采用燃燒化石燃料發(fā)電的原因,雖然它對(duì)環(huán)境存在不利影響,但卻異常的可靠。拉一下開關(guān),整個(gè)系統(tǒng)開始運(yùn)轉(zhuǎn),然后電燈就亮了。
如果人們可以以低成本儲(chǔ)存大量的電量,行業(yè)將發(fā)生巨大的變化。電動(dòng)車的零部件比燃油車少,因此從規(guī);瘉碇v,其制造成本要更低,也就比內(nèi)燃機(jī)引擎更加優(yōu)越。白天,人們可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,夜間則儲(chǔ)存風(fēng)能,而且如果成本合適的話,可再生能源能夠成為一種持續(xù)而不是間歇性的能源來源。鑒于交通運(yùn)輸和發(fā)電的溫室氣體排放量占到全球總量的約40%,人類的碳產(chǎn)出量實(shí)際上可能會(huì)因此而大幅下降?茖W(xué)家警告說,如果要避免尤為危險(xiǎn)的氣候變化,人們必須在本世紀(jì)中葉基本上實(shí)現(xiàn)零排放。
經(jīng)濟(jì)贏家和輸家的大范圍重新洗牌可能會(huì)導(dǎo)致知名企業(yè)尋求新的業(yè)務(wù)模式。汽車制造商將不得不更換裝備,否則就會(huì)出局。原油公司至少不得不在很大程度上將自己重新塑造為可再生能源提供商,否則將逐漸淡出人們的視野。公用事業(yè)則不得不轉(zhuǎn)而采用新的去中心化業(yè)務(wù),其中,它們曾經(jīng)運(yùn)營著大量的太陽能電板、風(fēng)力渦輪機(jī)和電池。換句話說,尋找低成本電力儲(chǔ)存方式會(huì)讓全球經(jīng)濟(jì)短路,然后重新洗牌。
這一點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)嗎?今年春天,我為了找到這個(gè)答案燒了不少燃油。我開車到訪了北加州的不同地區(qū),并乘坐飛機(jī)前往世界各地。在硅谷、波士頓、中國和韓國,我發(fā)現(xiàn)初創(chuàng)企業(yè)正在蓬勃發(fā)展,而大公司則為了生存而努力奮斗。所有企業(yè)都十分緊張,不過一些企業(yè)在這一方面更具前瞻性。如今,儲(chǔ)能是所有泡沫市場的幕后推手。
然而,從基礎(chǔ)構(gòu)架來說,電池是一個(gè)較為簡單的設(shè)備。它包含四個(gè)部分:帶正電的電極,又稱為陽極;帶負(fù)電的電極,又稱為陰極;連接兩極的物質(zhì),又稱為電解質(zhì),通常是液體;薄膜,又稱為隔板,用于在“短路”時(shí)防止某些分子從一個(gè)電極游向另一個(gè)電極,而“短路”會(huì)導(dǎo)致起火。過薄的隔板被看作是2016年某些三星手機(jī)一連串火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
當(dāng)電池為設(shè)備提供電量時(shí),內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)將原子分解為稱為離子的帶正電分子,以及稱為電子的帶負(fù)電分子。離子和電子會(huì)同時(shí)從陽極流向陰極,但會(huì)形成不同的流。離子會(huì)穿過電池;電子會(huì)在設(shè)備中形成回路,為其提供電力。
在傳統(tǒng)的電池中,當(dāng)所有的離子和電子從陽極流向陰極后,電池的電量也就用盡了?沙潆婋姵卦谕姾罂梢晕招码娏,讓離子和電子流向正極,從而再次為設(shè)備供電。