中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:美國(guó)的制造業(yè)目前正處于困境之中。這無(wú)論對(duì)于該國(guó)的經(jīng)濟(jì)還是創(chuàng)新的未來(lái)都不是什么好消息。
制造業(yè)衰落是外包惹的禍？
車用鋰離子電池系統(tǒng)
美國(guó)通用電氣公司（GE）有一個(gè)像飛機(jī)庫(kù)般的建筑，這里曾是組裝蒸汽渦輪機(jī)的地方，不過(guò)現(xiàn)在，一套投資達(dá)1億美元的電池生產(chǎn)設(shè)施正在這里建設(shè)，GE將使用一種從未如此大規(guī)模商業(yè)化的化學(xué)工藝來(lái)制造新產(chǎn)品。在離這兒數(shù)公里外的GE研究中心，一個(gè)由材料科學(xué)家和工程師組成的團(tuán)隊(duì)已對(duì)這種新型的鹵化鈉電池進(jìn)行了數(shù)年的測(cè)試和優(yōu)化?，F(xiàn)在，同一批研究人員正負(fù)責(zé)在這個(gè)足以容下三個(gè)半足球場(chǎng)大的生產(chǎn)設(shè)施中再現(xiàn)這些研究成果。
GE的研究中心坐落在一座極具田園風(fēng)光的山上，從這里可俯瞰美麗的莫霍克河，而現(xiàn)在，GE的工程師們紛紛搬遷到了位于紐約斯克內(nèi)克塔迪市郊的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，該市在鼎盛時(shí)期曾有“電氣城”的美稱。在那里，他們將負(fù)責(zé)指導(dǎo)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備、高溫窯及分析設(shè)備的安裝和調(diào)試。新型鹵化鈉電池將使用一種新型陶瓷作為電解質(zhì)，與目前用于數(shù)據(jù)中心、重型電氣設(shè)備及備用電源的鉛酸電池相比，這種新技術(shù)存儲(chǔ)的電能要高達(dá)3倍之多。
新型電池、電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)目前正在迅猛增長(zhǎng)，GE的這個(gè)工廠只是全球各地為這些市場(chǎng)制造新產(chǎn)品的諸多設(shè)施中的一個(gè)，但這些努力似乎并不能使美國(guó)制造業(yè)正陷入困境的現(xiàn)實(shí)有所改觀。為極力降低成本而經(jīng)過(guò)幾十年的外包生產(chǎn)后，許多美國(guó)大公司已經(jīng)失去了拓展和生產(chǎn)當(dāng)今最新技術(shù)所必需的復(fù)雜工程和設(shè)計(jì)專長(zhǎng)，更別提其中所蘊(yùn)含的風(fēng)險(xiǎn)意愿了。
如果你認(rèn)可托馬斯·弗里德曼關(guān)于“世界是平的”觀點(diǎn)，并認(rèn)為將制造業(yè)遷移至生產(chǎn)成本更低的地方可使企業(yè)變得更具競(jìng)爭(zhēng)力，那么這種轉(zhuǎn)移對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)和工人的影響也許并不相關(guān)。雖然美國(guó)仍然是世界上最豐富的新技術(shù)產(chǎn)地，特別是與材料相關(guān)的領(lǐng)域，但制造能力的減弱可能會(huì)嚴(yán)重削弱全球創(chuàng)新的證據(jù)正在不斷涌現(xiàn)。有充分的理由相信，美國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)在過(guò)去幾十年里成功地將其大部分生產(chǎn)進(jìn)行外包，本土只優(yōu)先于設(shè)計(jì)而不制造的范式，將無(wú)法在能源、先進(jìn)材料及其他新興行業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化中得以成功復(fù)制。
美國(guó)的學(xué)術(shù)研究人員已開(kāi)始從美國(guó)制造業(yè)的衰落如何影響新技術(shù)的興起著眼，探討創(chuàng)新和制造之間的復(fù)雜聯(lián)系。哈佛商學(xué)院的管理學(xué)教授史兆威創(chuàng)建了一個(gè)最近幾年美國(guó)正在失去其在制造業(yè)中領(lǐng)先地位的基本技術(shù)清單，其中就包括晶硅片、液晶顯示器、太陽(yáng)能電池及許多新型電池所用的功率半導(dǎo)體技術(shù)等。他詳細(xì)描述了“產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)”（研究訣竅、工程技能及實(shí)現(xiàn)特定技術(shù)所需的制造專長(zhǎng)）的缺失，也往往意味著創(chuàng)造相關(guān)技術(shù)進(jìn)步的知識(shí)和激勵(lì)機(jī)制的缺失。例如，當(dāng)硅半導(dǎo)體生產(chǎn)及相關(guān)供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)向亞洲時(shí)，美國(guó)硅基太陽(yáng)能電池技術(shù)的發(fā)展就受到了阻礙。
卡耐基梅隆大學(xué)副教授埃里卡·?？怂沟难芯勘砻?，美國(guó)光電子制造商在把生產(chǎn)線遷離美國(guó)后，在很大程度上已經(jīng)放棄了集成光電子技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在21世紀(jì)初該產(chǎn)業(yè)崩潰后，許多美國(guó)電信公司被迫轉(zhuǎn)向亞洲尋求更低成本的產(chǎn)品，但生產(chǎn)實(shí)踐的差異性表明，在這些國(guó)家生產(chǎn)光電子芯片并不具經(jīng)濟(jì)可行性。于是，一項(xiàng)曾被認(rèn)為離計(jì)算機(jī)甚至是光學(xué)感應(yīng)器革命僅幾步之遙的技術(shù)就這樣被拋棄了。經(jīng)濟(jì)學(xué)家也許會(huì)說(shuō)，不必關(guān)心產(chǎn)品在哪里生產(chǎn)，但?？怂拐J(rèn)為，生產(chǎn)地可對(duì)“你所選擇生產(chǎn)的產(chǎn)品乃至技術(shù)軌跡本身”造成極大的影響。
對(duì)很多業(yè)內(nèi)人士來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新和制造之間的關(guān)系已成為一個(gè)必須要關(guān)注的問(wèn)題。GE負(fù)責(zé)先進(jìn)技術(shù)的副總裁邁克爾·艾德奇說(shuō)：“我們體會(huì)到，沒(méi)有制造業(yè)的立足地，創(chuàng)新能力就會(huì)受到顯著影響。”外包生產(chǎn)的問(wèn)題，不只是你最終失去了你的工程專長(zhǎng)，還有“企業(yè)將不得不依賴于別人對(duì)于下一代產(chǎn)品的創(chuàng)新”。他說(shuō)，其中的一個(gè)影響是，研究人員和工程師失去了對(duì)制造工藝的理解。
根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，幾十年來(lái)一直作為世界上最大制造國(guó)的美國(guó)，現(xiàn)在對(duì)世界制成品的貢獻(xiàn)為19.4％，排名第一的中國(guó)的貢獻(xiàn)已達(dá)19.8％。即使在高科技產(chǎn)品方面，美國(guó)的進(jìn)口量也已超過(guò)其生產(chǎn)量。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)字對(duì)就業(yè)、國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力甚至國(guó)家的政治和社會(huì)結(jié)構(gòu)都會(huì)產(chǎn)生影響。特別是就長(zhǎng)期而言，更令美國(guó)人擔(dān)憂的是，制造能力的下降是否意味著下一代技術(shù)創(chuàng)新的遲滯？美國(guó)能否在高風(fēng)險(xiǎn)的制造業(yè)上重振往日的風(fēng)采？當(dāng)今最有前途的許多創(chuàng)新技術(shù)是否會(huì)殊途同歸，遭受與集成光子芯片一樣的悲慘命運(yùn)？
電動(dòng)車會(huì)是制造業(yè)救星？
幾十年來(lái)一直作為美國(guó)汽車制造業(yè)中心的底特律城，過(guò)去常以其城市建設(shè)為榮。一個(gè)現(xiàn)代化的棒球體育場(chǎng)矗立在市中心的邊緣，附近則是繁華的劇院區(qū)。然而現(xiàn)在，從通用汽車公司（GM）總部光閃閃的玻璃大樓及河濱正在崛起的新公寓步行不遠(yuǎn)的距離，你就能看到一片片空空蕩蕩的摩天大樓。在城市郊區(qū)，被克萊斯勒高速公路和埃德塞爾·福特高速公路隔開(kāi)的地區(qū)，放眼望去，成片的被廢棄的工業(yè)廠房顯得如此蒼涼。在密歇根州，22%的工作仍與汽車制造密切相關(guān)，但底特律汽車制造業(yè)歷經(jīng)10年的破產(chǎn)和銷量暴跌后，該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)已是舉步維艱。自2000年以來(lái)，密歇根東南部已失去了近50萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。
然而，就在這一片廢墟中，GM哈姆特拉米克組裝廠則是一個(gè)“秩序和活力”的綠洲。這個(gè)于20世紀(jì)80年代中期建成，曾制造過(guò)凱迪拉克和別克的巨無(wú)霸企業(yè)，正在向人們展示重建底特律的決心。在工廠的前面，大片的太陽(yáng)能電池板已安裝就位，在訪客停車場(chǎng)的邊緣則是一排排配有電氣插座的車位。
廠房?jī)?nèi)，凱迪拉克和別克的裝配線已經(jīng)被GM最近推出的電動(dòng)車雪佛蘭Volt和它的歐洲版歐寶Ampera取代。電動(dòng)車幾乎填滿了生產(chǎn)線上的每個(gè)可用空間，GM希望到明年能將電動(dòng)車的產(chǎn)量提升到6萬(wàn)輛。
所有生產(chǎn)活動(dòng)的中心是T型的鋰離子電池，它是新車的心臟乃至大部分密歇根人的經(jīng)濟(jì)希望之源。新電池重162公斤，這與20世紀(jì)90年代GM命運(yùn)多舛的第一代電動(dòng)車使用的410公斤重的鉛酸電池相比已是一個(gè)巨大進(jìn)步。更小、更輕的新電池更易容納在一輛像Volt這樣的緊湊型轎車中，而且新的化學(xué)工藝也提高了車輛的性能。
如果GM明年能制造6萬(wàn)輛Volt，這些車將很快地把幾家大型電池制造廠的產(chǎn)量消耗殆盡。但是，如果由于更便宜和更高效的電池導(dǎo)致電動(dòng)車市場(chǎng)突然起飛，電池的需求量將會(huì)大大超出人們的預(yù)期。據(jù)估計(jì)，如果電動(dòng)車占據(jù)美國(guó)汽車銷量的十分之一，將需要43個(gè)大型電池工廠為汽車制造商進(jìn)行配套生產(chǎn)。
GM和其他汽車制造商之間對(duì)電池的潛在需求，已催生了在底特律周圍320公里范圍內(nèi)至少6家電池制造和裝配廠正在開(kāi)工建設(shè)。在奧巴馬政府對(duì)先進(jìn)電池生產(chǎn)和電動(dòng)汽車的24億美元資金推動(dòng)下，這方面的發(fā)展情形也許代表了該地區(qū)的制造業(yè)基礎(chǔ)復(fù)蘇的前景，同時(shí)也是在創(chuàng)建這樣大的基礎(chǔ)設(shè)施過(guò)程中所面臨的巨大挑戰(zhàn)的一個(gè)寫(xiě)照。
距底特律哈姆特拉米克組裝廠以北大約200公里就坐落著全美最大的新電池工廠之一——陶氏柯卡姆。這家由陶氏化學(xué)公司、TK先進(jìn)電池公司和法國(guó)馬塞爾達(dá)索集團(tuán)組建的合資企業(yè)，目前正在密歇根的米德蘭建造一個(gè)3.22億美元的工廠，建成后將可為3萬(wàn)輛電動(dòng)汽車提供足夠的鋰離子電池。雖然建設(shè)尚在進(jìn)行，大部分設(shè)備仍在安裝之中，但已能粗略看出其操作的規(guī)模和復(fù)雜程度。在一個(gè)大的挑高房中有大量的自動(dòng)化機(jī)架，每個(gè)電池單元都將在這里“成形”，并按照一套嚴(yán)格的操作程序?qū)﹄姵剡M(jìn)行充電和放電，以精確地設(shè)置其化學(xué)性能。正是這種規(guī)模和對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注，吸引了像陶氏化學(xué)這樣的世界第二大化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)的眼光。
像GE的艾德奇一樣，陶氏化學(xué)公司首席技術(shù)官威廉·班霍爾澤也承認(rèn)拓展新技術(shù)存在的風(fēng)險(xiǎn)。但他認(rèn)為，陶氏的規(guī)模和雄厚財(cái)力使其能夠承受小公司難以承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)，而且其大量的基礎(chǔ)設(shè)施亦使其能有效地將制造過(guò)程的各個(gè)方面進(jìn)行集成。陶氏的規(guī)模也允許它通過(guò)進(jìn)入其他新能源市場(chǎng)來(lái)對(duì)沖其在電池上的賭注。在陶氏柯卡姆這個(gè)巨型制造企業(yè)的對(duì)面，它正在建設(shè)一個(gè)太陽(yáng)能制造工廠，這個(gè)工廠將生產(chǎn)含有薄膜光伏器件的屋面瓦。班霍爾澤說(shuō)：“直到你開(kāi)始實(shí)際生產(chǎn)，你才能看清真實(shí)的成本和缺點(diǎn)。”在建一個(gè)示范工廠就要耗資5億美元的能源企業(yè)里，“風(fēng)險(xiǎn)資本模型被打破了，”他補(bǔ)充道，“有一個(gè)很大的問(wèn)題是：小公司如何能在這一領(lǐng)域與大公司競(jìng)爭(zhēng)？”
以小博大要想得更周全
班霍爾澤確信新創(chuàng)公司無(wú)法在生產(chǎn)能力上與GE或陶氏這樣的企業(yè)進(jìn)行抗衡，但小公司在一些最具前景的技術(shù)，特別是新材料和新能源的交集技術(shù)上可有所作為。如果這些技術(shù)能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行生產(chǎn)，他們可以大大拓展現(xiàn)有市場(chǎng)。新興公司面臨的最主要挑戰(zhàn)是，尋求一種能利用現(xiàn)有技術(shù)訣竅來(lái)將他們的技術(shù)制成產(chǎn)品，同時(shí)又能開(kāi)發(fā)出足以對(duì)既定技術(shù)造成沖擊的新產(chǎn)品的途徑。
Sakti3公司首席執(zhí)行官安·瑪麗·沙斯特里清楚地表明新創(chuàng)公司也可以做到這一點(diǎn)，坐落在密歇根州安娜堡一個(gè)小型工業(yè)園中的這家公司正在致力于下一代固態(tài)電池技術(shù)。沙斯特里說(shuō)，新電池將沒(méi)有液態(tài)電解質(zhì)，而且將使用過(guò)去曾制作土豆片包裝的制造設(shè)備，除此之外她拒不透露任何相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)。但她進(jìn)一步解釋了這家新創(chuàng)公司將如何從競(jìng)爭(zhēng)激烈的先進(jìn)電池領(lǐng)域中脫穎而出。
沙斯特里認(rèn)識(shí)到，任何新技術(shù)必須承諾其優(yōu)勢(shì)要遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有產(chǎn)品。電池的能量密度增加一倍，就可對(duì)通信設(shè)備供電產(chǎn)生巨大的影響，特別是在無(wú)法頻繁充電的地方。對(duì)交通運(yùn)輸?shù)挠绊懸矊⑹蔷薮蟮模吣芰棵芏群统杀撅@著降低的新電池可將電動(dòng)汽車的需求提升到一個(gè)全新水平。
于是，她和她的同事們從“元素周期表”起步來(lái)發(fā)明一種新的電池。從一開(kāi)始，這家公司就認(rèn)識(shí)到技術(shù)必須要成規(guī)模。“我們并沒(méi)有拿張白紙就匆匆上馬，”她說(shuō)，“而是盡量從分析已經(jīng)或是將能規(guī)?；闹圃旆椒ㄩ_(kāi)始入手。”
在周期表中尋找或能顛覆現(xiàn)有技術(shù)的材料，是目前正處于早期階段的新創(chuàng)能源公司最常用的策略。麻省理工學(xué)院的材料科學(xué)家格布蘭德·希德在幾年前發(fā)起了一個(gè)“材料基因組計(jì)劃”，他利用計(jì)算機(jī)在已知的化學(xué)世界里對(duì)材料的特性進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，并希望創(chuàng)建一個(gè)開(kāi)放的信息數(shù)據(jù)庫(kù)。其主要目標(biāo)之一是更有效地鑒別出適于制造的材料。
希德對(duì)有可能成為電池材料的多種化合物進(jìn)行了系統(tǒng)分析。他于2009年與人共同創(chuàng)辦的培林公司，利用其材料基因組計(jì)劃開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)工具，已確定了一種鎂基電池的新陰極材料。如果它能順利工作，新電池的能量密度將比現(xiàn)有鋰離子電池提高一倍或兩倍。同樣重要的是，它們還可為現(xiàn)有的鋰離子電池生產(chǎn)提供原料。這一點(diǎn)是十分關(guān)鍵的，因?yàn)?ldquo;如果發(fā)明一種新材料，可能要花上5年至10年，但如果你還要發(fā)明一種新設(shè)計(jì)，它可要花上10年至20年”。
一些正處于創(chuàng)業(yè)階段而又極具前景的能源新創(chuàng)公司正努力規(guī)避那些眾所周知的制造局限性。例如，由加州理工學(xué)院和加州大學(xué)伯克利分校的研究人員創(chuàng)建的阿爾塔器件公司正在開(kāi)發(fā)一種利用只有一微米厚的砷化鎵薄膜來(lái)制作光伏電池的新方法。砷化鎵被廣泛用作激光器和其他光學(xué)器件的原料，其具有優(yōu)良的光學(xué)特性，但對(duì)于大多數(shù)太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)則過(guò)于昂貴。然而，這項(xiàng)新技術(shù)只使用極少的的該種材料，故其價(jià)格不再令人望而卻步。阿爾塔器件公司花了數(shù)年時(shí)間來(lái)完善生產(chǎn)工藝，目前它已開(kāi)通一條試產(chǎn)線，以便在明年生產(chǎn)光伏材料，并希望在2013年進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。
擴(kuò)大能源技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)和成本正在日益增長(zhǎng)，對(duì)于新創(chuàng)公司來(lái)說(shuō)，在構(gòu)思其創(chuàng)新時(shí)就考慮到制造的可行性已成為常態(tài)。但是，一家小公司又如何在需要巨額資金投入的競(jìng)爭(zhēng)激烈的太陽(yáng)能電池市場(chǎng)上取得成功？與一家大公司進(jìn)行合作或許是一個(gè)聰明的策略。阿爾塔設(shè)備公司正與陶氏公司合作為其太陽(yáng)能瓦生產(chǎn)研發(fā)下一代材料；通用汽車則成了Sakti3公司的投資者。盡管如此，能源新創(chuàng)公司面臨著令人望而卻步的事實(shí)，那就是將創(chuàng)新技術(shù)拓展為成功的制造業(yè)務(wù)需要耗費(fèi)數(shù)以億計(jì)的美元。
不過(guò)，至少最近就有一個(gè)成功的例子。
成功或許需要天時(shí)地利
當(dāng)蔣業(yè)明基于其在麻省理工學(xué)院的電池材料研究成果于2001年與人共同創(chuàng)辦A123系統(tǒng)公司時(shí)，美國(guó)還沒(méi)有先進(jìn)電池制造業(yè)。雖然美國(guó)一直在從事大量的科研工作（最終導(dǎo)致鋰離子電池的發(fā)明），得克薩斯大學(xué)的研究也取得了相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展，但卻是索尼公司在1991年對(duì)電池進(jìn)行了商業(yè)化。隨后，韓國(guó)和中國(guó)的制造商對(duì)電池技術(shù)進(jìn)行了重大投資。鋰離子電池的能源密度達(dá)到了鎳鎘電池的4倍，新型鎳氫電池的兩倍，從而成為了消費(fèi)電子設(shè)備的主導(dǎo)技術(shù)，促成了現(xiàn)今小巧而功能強(qiáng)大的手機(jī)和筆記本電腦的問(wèn)世。
與此同時(shí)，美國(guó)兩大電池生產(chǎn)商金霸王和永備（現(xiàn)在已改名為勁量），在20世紀(jì)90年代試圖開(kāi)發(fā)自己的鋰離子電池產(chǎn)品。永備公司甚至在佛羅里達(dá)州的蓋恩斯維爾建了一個(gè)工廠，但正當(dāng)工廠準(zhǔn)備進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，鋰離子電池的價(jià)格開(kāi)始下降，購(gòu)買日本廠商的產(chǎn)品要比自己制造更為便宜，于是永備退出了鋰離子電池業(yè)務(wù)，不久金霸王也步了其后塵。
因此，蔣業(yè)明及其A123公司的同事在中國(guó)常州建立了一個(gè)制造工廠。蔣業(yè)明認(rèn)為，此舉并不意味著將生產(chǎn)外包，而是要獲得所需的生產(chǎn)技術(shù)訣竅。隨后，A123又購(gòu)買了一家韓國(guó)制造商，開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車用平板電池所需要的專業(yè)技術(shù)。當(dāng)A123決定需要與其底特律的潛在汽車客戶拉近距離時(shí)，它在密歇根州利沃尼亞市克隆了一個(gè)韓國(guó)工廠，并在數(shù)公里遠(yuǎn)的羅穆盧斯克隆了一個(gè)中國(guó)工廠，還從聯(lián)邦政府獲得了2.49億美元的撥款資助。實(shí)施此一策略的結(jié)果是，A123在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)成了一個(gè)主要的電池制造商，利沃尼亞工廠的建設(shè)只花了一年多時(shí)間，而羅穆盧斯廠的建設(shè)只花了9個(gè)月。
該公司很快成為了美國(guó)最引人注目的能源新創(chuàng)公司之一，并建成了號(hào)稱2010年“全美最大”的車用鋰離子電池工廠。該公司于2009年上市，籌集了近400億美元的資金。但不幸的是，對(duì)于希望能效仿這種成功范例的公司來(lái)說(shuō)，A123當(dāng)時(shí)從私人和公共投資獲取近10億美元的政策和金融環(huán)境早已一去不復(fù)返了。
A123的經(jīng)驗(yàn)之一是“到底要花多少錢”才能獲得成功。蔣業(yè)明說(shuō)：“人們疑惑不知多長(zhǎng)時(shí)間才能將A123的經(jīng)驗(yàn)復(fù)制一次，在當(dāng)前的氣候下，人們不禁又要問(wèn)是否有這樣的意愿去一遍遍地復(fù)制這樣的經(jīng)驗(yàn)。” 對(duì)于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，商業(yè)化的路徑在這些年里已變得十分清晰，那就是和大型制藥公司合作，達(dá)成預(yù)期的成果，然后靜待新產(chǎn)品所需的監(jiān)管審批過(guò)程。但對(duì)于能源新創(chuàng)公司來(lái)說(shuō)，卻沒(méi)那么簡(jiǎn)單。蔣業(yè)明稱，其最新的新創(chuàng)公司24M正在開(kāi)發(fā)一種全新的電池技術(shù)。這些正在開(kāi)發(fā)新能源技術(shù)的小公司至今仍在“摸著石頭過(guò)河”。
創(chuàng)新是一種團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)
不久前，Evergreen太陽(yáng)能公司位于馬薩諸塞州馬爾堡的已建成3年的生產(chǎn)廠房前，掛出了一幅大大的“出租”標(biāo)牌。Evergreen于去年8月宣布破產(chǎn)，一個(gè)月后Solyndra公司步其后塵，這兩起事件引發(fā)了人們對(duì)太陽(yáng)能電力未來(lái)的大辯論。特別是，Solyndra公司這家位于硅谷的制造企業(yè)，曾獲取了來(lái)自美國(guó)聯(lián)邦政府5.35億美元的貸款擔(dān)保，其倒閉引發(fā)了人們對(duì)政府在支持可再生能源方面所擔(dān)任的角色的質(zhì)疑。
美國(guó)政府在“挑選能源技術(shù)贏家”方面的紀(jì)錄一直差強(qiáng)人意。當(dāng)然，拓展新技術(shù)規(guī)模本身就是有風(fēng)險(xiǎn)的，但鋪天蓋地的批評(píng)意見(jiàn)已使那些應(yīng)如何從破產(chǎn)事件中吸取有益教訓(xùn)的辯論顯得相形見(jiàn)絀。在許多方面，這些公司的策略和執(zhí)行失誤都是制造方面的失誤。他們的業(yè)務(wù)模式依賴于使用全新的技術(shù)，以降低太陽(yáng)能電池板的成本，卻無(wú)視新技術(shù)在最初階段幾乎從不會(huì)比那些經(jīng)過(guò)優(yōu)化的現(xiàn)有工藝更便宜。而這兩家公司的產(chǎn)品創(chuàng)新都不足以吸引大多數(shù)客戶為其支付溢價(jià)。Evergreen和Solyndra公司遭遇了許多意想不到的市場(chǎng)變化，如硅價(jià)格的突然下降和太陽(yáng)能板的生產(chǎn)過(guò)剩，但這兩家公司在傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板上持續(xù)降低制造成本的能力，不應(yīng)當(dāng)因破產(chǎn)而被一筆抹殺。
從這兩家公司的破產(chǎn)中，還有其他的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)可以吸取。Evergreen公司的創(chuàng)新僅圍繞使硅片制造成本更低的一個(gè)關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)展開(kāi)。不過(guò)，該公司制造和銷售的是完整的太陽(yáng)能電池板，而且他們的產(chǎn)品尺寸不同于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而迫使其客戶處于一種無(wú)法對(duì)其特定技術(shù)作出長(zhǎng)期保證的不利局面。
同樣，Solyndra公司在生產(chǎn)方面犯了一系列錯(cuò)誤。在2009年12月提交給政府監(jiān)管部門的一份文件中，該公司承認(rèn)，“我們的用戶定制設(shè)備也許要比預(yù)期花更長(zhǎng)時(shí)間和更多成本來(lái)完成設(shè)計(jì)和制造，而且可能永遠(yuǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)我們的生產(chǎn)計(jì)劃。”這樣的警示用語(yǔ)在文件中比比皆是，如此看來(lái)，他們是有先見(jiàn)之明的。特別是，Solyndra公司試圖快速提升其制造能力，它還在擴(kuò)張第一個(gè)生產(chǎn)廠的同時(shí)就已在計(jì)劃建造第二個(gè)生產(chǎn)廠，由于成本相對(duì)較高，該公司很快就消耗了巨量的投資?；叵肫饋?lái)，有一點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，那就是兩家公司都太急于擴(kuò)大生產(chǎn)能力，而對(duì)其獨(dú)特的生產(chǎn)工藝、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手或是客戶需求了解太少。
有一種方法可避免這樣的錯(cuò)誤，那就是加強(qiáng)新技術(shù)開(kāi)發(fā)公司之間的合作。分享設(shè)施可為芯片制造商、設(shè)備供應(yīng)商和工程公司提供一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和評(píng)估的機(jī)會(huì)。美國(guó)半導(dǎo)體制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（Sematech）去年的業(yè)務(wù)營(yíng)收已達(dá)120億美元。其提出的最新倡議是，以復(fù)蘇上世紀(jì)80年代和90年代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相同的方式，幫助重振美國(guó)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)。
這種協(xié)作方式甚至吸引了諸如GE這樣的大型制造商。艾德奇說(shuō)：“創(chuàng)新是一種團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)。”協(xié)作機(jī)會(huì)是特別重要的，因?yàn)橹圃焐棠壳罢幱谶^(guò)渡時(shí)期。起始于2008年的全球經(jīng)濟(jì)衰退造成了大量的產(chǎn)能過(guò)剩，但原材料和勞動(dòng)力成本卻不斷上升。這意味著，通過(guò)競(jìng)逐廉價(jià)勞動(dòng)力來(lái)擠壓制造成本變得不再有效，為了保持競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)需要向“高風(fēng)險(xiǎn)，高回報(bào)”的高端產(chǎn)品和材料制造轉(zhuǎn)移。但是，這種高風(fēng)險(xiǎn)的生產(chǎn)需要一個(gè)供應(yīng)商、設(shè)備制造商和客戶之間的“生態(tài)系統(tǒng)”。
這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在本質(zhì)上就是史兆威所稱的“產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)”。它是美國(guó)在液晶顯示器和集成光電子技術(shù)上已經(jīng)失去的東西，也是美國(guó)在先進(jìn)電池技術(shù)上幾乎失去的東西，還是美國(guó)在硅太陽(yáng)能電池板技術(shù)上正在迅速失去的東西。這正是A123和陶氏公司在先進(jìn)電池技術(shù)上試圖重建的東西，也是Sematech在薄膜太陽(yáng)能電池板技術(shù)上所倡議的東西，更是像培林、24M和阿爾塔設(shè)備公司等新創(chuàng)企業(yè)都希望善加利用的東西。
具有諷刺意味的，這些新創(chuàng)公司的生存在很大程度上將取決于他們希望最終取代的市場(chǎng)是否強(qiáng)大和持續(xù)增長(zhǎng)。然而，“產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)”是脆弱的，他們的生存既取決于市場(chǎng)，也取決于政府的政策。密歇根州的先進(jìn)電池制造業(yè)的降生主要得益于奧巴馬政府的支持。其興旺發(fā)展將取決于GM和其他公司能售出多少輛電動(dòng)車，以及政府是否能繼續(xù)為這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)提供激勵(lì)措施，包括投入研究經(jīng)費(fèi)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，它的健康發(fā)展極大地依賴于那些處于創(chuàng)業(yè)階段的新創(chuàng)公司能提供多好的創(chuàng)新技術(shù)，由此造成的影響將是深遠(yuǎn)的。正如史兆威所描述的，美國(guó)已經(jīng)數(shù)次失去了關(guān)鍵的制造業(yè)及相關(guān)的創(chuàng)新技能。如果先進(jìn)電池、太陽(yáng)能電池技術(shù)乃至先進(jìn)材料的制造再遭遇更多變故，必將損害未來(lái)技術(shù)的創(chuàng)新能力。
最近，蔣業(yè)明總要忙里偷閑，到離他麻省理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室5分鐘路程的24M公司的狹小板房中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。大約3年前，就在蔣業(yè)明從麻省理工學(xué)院請(qǐng)了長(zhǎng)假在A123公司工作的時(shí)候，他已開(kāi)始思考下一代電池技術(shù)會(huì)是什么模樣。制造鋰離子電池的大部分成本在于各種非活性成分和對(duì)電極和陰極進(jìn)行分層的繁雜工藝上，實(shí)際能量存儲(chǔ)部分（電極和電解質(zhì)）約只占總成本的五分之一。他在想，如果能設(shè)計(jì)出一種電池，它可擺脫非儲(chǔ)能成分和昂貴的電池模塊組裝，那會(huì)是什么光景？結(jié)果是，24M公司開(kāi)發(fā)出了“流”電池，其中電極以半固態(tài)的形式進(jìn)行循環(huán)。這種設(shè)計(jì)的一個(gè)潛在好處是，生產(chǎn)的資本密集程度較低。更重要的是，其設(shè)計(jì)可與現(xiàn)有供應(yīng)鏈和制造鋰離子電池的基礎(chǔ)設(shè)施相匹配。
蔣業(yè)明稱，他在A123的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于新電池的設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的。“從事電池研究的最好方法是開(kāi)一家電池廠，”他說(shuō)，“貼近制造，你才能認(rèn)識(shí)到什么才是最大的影響因素。這是制造對(duì)于設(shè)計(jì)之重要性的一個(gè)最好例證。”
