美業(yè)界重新審視創(chuàng )新與制造之間的復雜關(guān)系

  來(lái)源： 中國科技網(wǎng)   作者： 馮衛東

  美國的制造業(yè)目前正處于困境之中。這無(wú)論對于該國的經(jīng)濟還是創(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？

   美國通用電氣公司（GE）有一個(gè)像飛機庫般的建筑，這里曾是組裝蒸汽渦輪機的地方，不過(guò)現在，一套投資達1億美元的電池生產(chǎn)設施正在這里建設，GE將使用一種從未如此大規模商業(yè)化的化學(xué)工藝來(lái)制造新產(chǎn)品。在離這兒數公里外的GE研究中心，一個(gè)由材料科學(xué)家和工程師組成的團隊已對這種新型的鹵化鈉電池進(jìn)行了數年的測試和優(yōu)化?，F在，同一批研究人員正負責在這個(gè)足以容下三個(gè)半足球場(chǎng)大的生產(chǎn)設施中再現這些研究成果。

   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，而現在，GE的工程師們紛紛搬遷到了位于紐約斯克內克塔迪市郊的生產(chǎn)現場(chǎng)，該市在鼎盛時(shí)期曾有“電氣城”的美稱(chēng)。在那里，他們將負責指導自動(dòng)化機械設備、高溫窯及分析設備的安裝和調試。新型鹵化鈉電池將使用一種新型陶瓷作為電解質(zhì)，與目前用于數據中心、重型電氣設備及備用電源的鉛酸電池相比，這種新技術(shù)存儲的電能要高達3倍之多。

   新型電池、電動(dòng)汽車(chē)、太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)目前正在迅猛增長(cháng)，GE的這個(gè)工廠(chǎng)只是全球各地為這些市場(chǎng)制造新產(chǎn)品的諸多設施中的一個(gè)，但這些努力似乎并不能使美國制造業(yè)正陷入困境的現實(shí)有所改觀(guān)。為極力降低成本而經(jīng)過(guò)幾十年的外包生產(chǎn)后，許多美國大公司已經(jīng)失去了拓展和生產(chǎn)當今最新技術(shù)所必需的復雜工程和設計專(zhuān)長(cháng)，更別提其中所蘊含的風(fēng)險意愿了。

   如果你認可托馬斯•弗里德曼關(guān)于“世界是平的”觀(guān)點(diǎn)，并認為將制造業(yè)遷移至生產(chǎn)成本更低的地方可使企業(yè)變得更具競爭力，那么這種轉移對美國經(jīng)濟和工人的影響也許并不相關(guān)。雖然美國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 )嚴重削弱全球創(chuàng )新的證據正在不斷涌現。有充分的理由相信，美國計算機產(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)先于設計而不制造的范式，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)化中得以成功復制。

   美國的學(xué)術(shù)研究人員已開(kāi)始從美國制造業(yè)的衰落如何影響新技術(shù)的興起著(zhù)眼，探討創(chuàng )新和制造之間的復雜聯(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體技術(shù)等。他詳細描述了“產(chǎn)業(yè)基礎”（研究訣竅、工程技能及實(shí)現特定技術(shù)所需的制造專(zhuān)長(cháng)）的缺失，也往往意味著(zhù)創(chuàng )造相關(guān)技術(shù)進(jìn)步的知識和激勵機制的缺失。例如，當硅半導體生產(chǎn)及相關(guān)供應鏈轉向亞洲時(shí)，美國硅基太陽(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?，美國光電子制造商在把生產(chǎn)線(xiàn)遷離美國后，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世紀初該產(chǎn)業(yè)崩潰后，許多美國電信公司被迫轉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，在這些國家生產(chǎn)光電子芯片并不具經(jīng)濟可行性。于是，一項曾被認為離計算機甚至是光學(xué)感應器革命僅幾步之遙的技術(shù)就這樣被拋棄了。經(jīng)濟學(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為，生產(chǎn)地可對“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。

   對很多業(yè)內人士來(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負責先進(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(zhù)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(zhuān)長(cháng)，還有“企業(yè)將不得不依賴(lài)于別人對于下一代產(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制造工藝的理解。

   根據最新統計，幾十年來(lái)一直作為世界上最大制造國的美國，現在對世界制成品的貢獻為19.4％，排名第一的中國的貢獻已達19.8％。即使在高科技產(chǎn)品方面，美國的進(jìn)口量也已超過(guò)其生產(chǎn)量。這些統計數字對就業(yè)、國家競爭力甚至國家的政治和社會(huì )結構都會(huì )產(chǎn)生影響。特別是就長(cháng)期而言，更令美國人擔憂(yōu)的是，制造能力的下降是否意味著(zhù)下一代技術(shù)創(chuàng )新的遲滯？美國能否在高風(fēng)險的制造業(yè)上重振往日的風(fēng)采？當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？

   電動(dòng)車(chē)會(huì )是制造業(yè)救星？

   幾十年來(lái)一直作為美國汽車(chē)制造業(yè)中心的底特律城，過(guò)去常以其城市建設為榮。一個(gè)現代化的棒球體育場(chǎng)矗立在市中心的邊緣，附近則是繁華的劇院區。然而現在，從通用汽車(chē)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，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，放眼望去，成片的被廢棄的工業(yè)廠(chǎng)房顯得如此蒼涼。在密歇根州，22%的工作仍與汽車(chē)制造密切相關(guān)，但底特律汽車(chē)制造業(yè)歷經(jīng)10年的破產(chǎn)和銷(xiāo)量暴跌后，該地區的經(jīng)濟已是舉步維艱。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(chǎng)則是一個(gè)“秩序和活力”的綠洲。這個(gè)于20世紀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(chǎng)的前面，大片的太陽(yáng)能電池板已安裝就位，在訪(fǎng)客停車(chē)場(chǎng)的邊緣則是一排排配有電氣插座的車(chē)位。

   廠(chǎng)房?jì)?，凱迪拉克和別克的裝配線(xiàn)已經(jīng)被GM最近推出的電動(dòng)車(chē)雪佛蘭Volt和它的歐洲版歐寶Ampera取代。電動(dòng)車(chē)幾乎填滿(mǎn)了生產(chǎn)線(xiàn)上的每個(gè)可用空間，GM希望到明年能將電動(dòng)車(chē)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(chē)的心臟乃至大部分密歇根人的經(jīng)濟希望之源。新電池重162公斤，這與20世紀90年代GM命運多舛的第一代電動(dòng)車(chē)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(chē)中，而且新的化學(xué)工藝也提高了車(chē)輛的性能。

   如果GM明年能制造6萬(wàn)輛Volt，這些車(chē)將很快地把幾家大型電池制造廠(chǎng)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致電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)突然起飛，電池的需求量將會(huì )大大超出人們的預期。據估計，如果電動(dòng)車(chē)占據美國汽車(chē)銷(xiāo)量的十分之一，將需要43個(gè)大型電池工廠(chǎng)為汽車(chē)制造商進(jìn)行配套生產(chǎn)。

   GM和其他汽車(chē)制造商之間對電池的潛在需求，已催生了在底特律周?chē)?20公里范圍內至少6家電池制造和裝配廠(chǎng)正在開(kāi)工建設。在奧巴馬政府對先進(jìn)電池生產(chǎn)和電動(dòng)汽車(chē)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的制造業(yè)基礎復蘇的前景，同時(shí)也是在創(chuàng )建這樣大的基礎設施過(guò)程中所面臨的巨大挑戰的一個(gè)寫(xiě)照。

   距底特律哈姆特拉米克組裝廠(chǎng)以北大約200公里就坐落著(zhù)全美最大的新電池工廠(chǎng)之一——陶氏柯卡姆。這家由陶氏化學(xué)公司、TK先進(jìn)電池公司和法國馬塞爾達索集團組建的合資企業(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(chǎng)，建成后將可為3萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)提供足夠的鋰離子電池。雖然建設尚在進(jìn)行，大部分設備仍在安裝之中，但已能粗略看出其操作的規模和復雜程度。在一個(gè)大的挑高房中有大量的自動(dòng)化機架，每個(gè)電池單元都將在這里“成形”，并按照一套嚴格的操作程序對電池進(jìn)行充電和放電，以精確地設置其化學(xué)性能。正是這種規模和對細節的關(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•班霍爾澤也承認拓展新技術(shù)存在的風(fēng)險。但他認為，陶氏的規模和雄厚財力使其能夠承受小公司難以承擔的風(fēng)險，而且其大量的基礎設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。陶氏的規模也允許它通過(guò)進(jìn)入其他新能源市場(chǎng)來(lái)對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)的對面，它正在建設一個(gè)太陽(yáng)能制造工廠(chǎng)，這個(gè)工廠(chǎng)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(chǎng)就要耗資5億美元的能源企業(yè)里，“風(fēng)險資本模型被打破了，”他補充道，“有一個(gè)很大的問(wèn)題是：小公司如何能在這一領(lǐng)域與大公司競爭？”

   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)濟地進(jìn)行生產(chǎn)，他們可以大大拓展現有市場(chǎng)。新興公司面臨的最主要挑戰是，尋求一種能利用現有技術(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)出足以對既定技術(shù)造成沖擊的新產(chǎn)品的途徑。

   Sakti3公司首席執行官安•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備，除此之外她拒不透露任何相關(guān)的技術(shù)細節。但她進(jìn)一步解釋了這家新創(chuàng )公司將如何從競爭激烈的先進(jìn)電池領(lǐng)域中脫穎而出。

   沙斯特里認識到，任何新技術(shù)必須承諾其優(yōu)勢要遠超過(guò)現有產(chǎn)品。電池的能量密度增加一倍，就可對通信設備供電產(chǎn)生巨大的影響，特別是在無(wú)法頻繁充電的地方。對交通運輸的影響也將是巨大的，更高能量密度和成本顯著(zhù)降低的新電池可將電動(dòng)汽車(chē)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，這家公司就認識到技術(shù)必須要成規模。“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?；闹圃旆椒ㄩ_(kāi)始入手。”

   在周期表中尋找或能顛覆現有技術(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)“材料基因組計劃”，他利用計算機在已知的化學(xué)世界里對材料的特性進(jìn)行分析和預測，并希望創(chuàng )建一個(gè)開(kāi)放的信息數據庫。其主要目標之一是更有效地鑒別出適于制造的材料。

   希德對有可能成為電池材料的多種化合物進(jìn)行了系統分析。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劃開(kāi)發(fā)的計算機工具，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，因為“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)明一種新設計，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，但對于大多數太陽(yáng)能電池來(lái)說(shuō)則過(guò)于昂貴。然而，這項新技術(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(xiàn)，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)。

    擴大能源技術(shù)的風(fēng)險和成本正在日益增長(cháng)，對于新創(chuàng )公司來(lái)說(shuō)，在構思其創(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爭激烈的太陽(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(chē)則成了Sakti3公司的投資者。盡管如此，能源新創(chuàng )公司面臨著(zhù)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)需要耗費數以?xún)|計的美元。

   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系統公司時(shí)，美國還沒(méi)有先進(jìn)電池制造業(yè)。雖然美國一直在從事大量的科研工作（最終導致鋰離子電池的發(fā)明），得克薩斯大學(xué)的研究也取得了相當的進(jìn)展，但卻是索尼公司在1991年對電池進(jìn)行了商業(yè)化。隨后，韓國和中國的制造商對電池技術(shù)進(jìn)行了重大投資。鋰離子電池的能源密度達到了鎳鎘電池的4倍，新型鎳氫電池的兩倍，從而成為了消費電子設備的主導技術(shù)，促成了現今小巧而功能強大的手機和筆記本電腦的問(wèn)世。

   與此同時(shí)，美國兩大電池生產(chǎn)商金霸王和永備（現在已改名為勁量），在20世紀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州的蓋恩斯維爾建了一個(gè)工廠(chǎng)，但正當工廠(chǎng)準備進(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，購買(mǎi)日本廠(chǎng)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公司的同事在中國常州建立了一個(gè)制造工廠(chǎng)。蔣業(yè)明認為，此舉并不意味著(zhù)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又購買(mǎi)了一家韓國制造商，開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)用平板電池所需要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)。當A123決定需要與其底特律的潛在汽車(chē)客戶(hù)拉近距離時(shí)，它在密歇根州利沃尼亞市克隆了一個(gè)韓國工廠(chǎng)，并在數公里遠的羅穆盧斯克隆了一個(gè)中國工廠(chǎng)，還從聯(lián)邦政府獲得了2.49億美元的撥款資助。實(shí)施此一策略的結果是，A123在相當短的時(shí)間內成了一個(gè)主要的電池制造商，利沃尼亞工廠(chǎng)的建設只花了一年多時(shí)間，而羅穆盧斯廠(chǎng)的建設只花了9個(gè)月。

   該公司很快成為了美國最引人注目的能源新創(chuàng )公司之一，并建成了號稱(chēng)2010年“全美最大”的車(chē)用鋰離子電池工廠(chǎng)。該公司于2009年上市，籌集了近400億美元的資金。但不幸的是，對于希望能效仿這種成功范例的公司來(lái)說(shuō)，A123當時(shí)從私人和公共投資獲取近10億美元的政策和金融環(huán)境早已一去不復返了。

    A123的經(jīng)驗之一是“到底要花多少錢(qián)”才能獲得成功。蔣業(yè)明說(shuō)：“人們疑惑不知多長(cháng)時(shí)間才能將A123的經(jīng)驗復制一次，在當前的氣候下，人們不禁又要問(wèn)是否有這樣的意愿去一遍遍地復制這樣的經(jīng)驗。” 對于生物技術(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，達成預期的成果，然后靜待新產(chǎn)品所需的監管審批過(guò)程。但對于能源新創(chuàng )公司來(lái)說(shuō)，卻沒(méi)那么簡(jiǎn)單。蔣業(yè)明稱(chēng)，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(zhù)石頭過(guò)河”。
 

   創(chuàng )新是一種團隊運動(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(chǎng)房前，掛出了一幅大大的“出租”標牌。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)自美國聯(lián)邦政府5.35億美元的貸款擔保，其倒閉引發(fā)了人們對政府在支持可再生能源方面所擔任的角色的質(zhì)疑。

   美國政府在“挑選能源技術(shù)贏(yíng)家”方面的紀錄一直差強人意。當然，拓展新技術(shù)規模本身就是有風(fēng)險的，但鋪天蓋地的批評意見(jiàn)已使那些應如何從破產(chǎn)事件中吸取有益教訓的辯論顯得相形見(jiàn)絀。在許多方面，這些公司的策略和執行失誤都是制造方面的失誤。他們的業(yè)務(wù)模式依賴(lài)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客戶(hù)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太陽(yáng)能電池板上持續降低制造成本的能力，不應當因破產(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)驗教訓可以吸取。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)節展開(kāi)。不過(guò)，該公司制造和銷(xiāo)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)標準，從而迫使其客戶(hù)處于一種無(wú)法對其特定技術(shù)作出長(cháng)期保證的不利局面。

   同樣，Solyndra公司在生產(chǎn)方面犯了一系列錯誤。在2009年12月提交給政府監管部門(mén)的一份文件中，該公司承認，“我們的用戶(hù)定制設備也許要比預期花更長(cháng)時(shí)間和更多成本來(lái)完成設計和制造，而且可能永遠無(wú)法實(shí)現我們的生產(chǎn)計劃。”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，它還在擴張第一個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)的同時(shí)就已在計劃建造第二個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)，由于成本相對較高，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大生產(chǎn)能力，而對其獨特的生產(chǎn)工藝、競爭對手或是客戶(hù)需求了解太少。

   有一種方法可避免這樣的錯誤，那就是加強新技術(shù)開(kāi)發(fā)公司之間的合作。分享設施可為芯片制造商、設備供應商和工程公司提供一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和評估的機會(huì )。美國半導體制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（Sematech）去年的業(yè)務(wù)營(yíng)收已達120億美元。其提出的最新倡議是，以復蘇上世紀80年代和90年代半導體產(chǎn)業(yè)相同的方式，幫助重振美國太陽(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 )新是一種團隊運動(dòng)。”協(xié)作機會(huì )是特別重要的，因為制造商目前正處于過(guò)渡時(shí)期。起始于2008年的全球經(jīng)濟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(zhù)，通過(guò)競逐廉價(jià)勞動(dòng)力來(lái)擠壓制造成本變得不再有效，為了保持競爭力，企業(yè)需要向“高風(fēng)險，高回報”的高端產(chǎn)品和材料制造轉移。但是，這種高風(fēng)險的生產(chǎn)需要一個(gè)供應商、設備制造商和客戶(hù)之間的“生態(tài)系統”。

   這個(gè)生態(tài)系統在本質(zhì)上就是史兆威所稱(chēng)的“產(chǎn)業(yè)基礎”。它是美國在液晶顯示器和集成光電子技術(shù)上已經(jīng)失去的東西，也是美國在先進(jìn)電池技術(shù)上幾乎失去的東西，還是美國在硅太陽(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)是否強大和持續增長(cháng)。然而，“產(chǎn)業(yè)基礎”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(chē)，以及政府是否能繼續為這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)提供激勵措施，包括投入研究經(jīng)費。從長(cháng)遠來(lái)看，它的健康發(fā)展極大地依賴(lài)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的。正如史兆威所描述的，美國已經(jīng)數次失去了關(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)驗室5分鐘路程的24M公司的狹小板房中轉轉。大約3年前，就在蔣業(yè)明從麻省理工學(xué)院請了長(cháng)假在A(yíng)123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電極和陰極進(jìn)行分層的繁雜工藝上，實(shí)際能量存儲部分（電極和電解質(zhì)）約只占總成本的五分之一。他在想，如果能設計出一種電池，它可擺脫非儲能成分和昂貴的電池模塊組裝，那會(huì )是什么光景？結果是，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)。這種設計的一個(gè)潛在好處是，生產(chǎn)的資本密集程度較低。更重要的是，其設計可與現有供應鏈和制造鋰離子電池的基礎設施相匹配。

   蔣業(yè)明稱(chēng)，他在A(yíng)123的經(jīng)驗對于新電池的設計是十分關(guān)鍵的。“從事電池研究的最好方法是開(kāi)一家電池廠(chǎng)，”他說(shuō)，“貼近制造，你才能認識到什么才是最大的影響因素。這是制造對于設計之重要性的一個(gè)最好例證。”