麻省理工学院教授75岁创业，冲击2万亿美元颠覆性电动车市场
（《麻省理工科技评论》中英文版APP现已上线，年度订阅用户每周直播科技英语讲堂，还有科技英语学习社区哦~）
Tiax 是一家位于波士顿的能源技术研发公司，公司研究人员主要用马弗炉加热金属混合物，以生产一类高镍正极配方的各类变体。因为公司的创始人 Kenan Sahin 相信，这种材料能提高能量密度、循环寿命，并降低锂电池价格。
如果他的方向是正确的，就会实现电池材料领域的飞跃式进步，进而有望降低电动车的成本，使之成为主流。但在这背后，则是长达 15 年的累积研究和上千万美元的投资，不难看出，Sahin 在创新过程中走了一条耐心而周密的道路。
图丨 CAMX Power 和 Tiax 的创始人兼总裁 Kenan Sahin
现年 75 岁的 Sahin 做的最为人熟知的一件事，是在 1999 年以 15 亿美元将自己的计费软件公司 Kenan Systems 出售给朗讯，而且还向麻省理工学院捐赠了 1 亿美元。自那以后，他默默地将大部分时间和资金花在推动电池技术的发展上。他于 2002 年成立 Tiax，创造并完善了极具前景的技术。但考虑到当时过于激烈的竞争，他并没有立即将它们投向市场。
Tiax 公司自成立起就一直致力于开发正极材料，今年春天，其衍生公司 CAMX Power 正式成立。Sahin 本人已经成为一个正极“传道者”，他认为改良给电动车供电的电池电极是实现交通行业转型的最快途径，既能降低成本，又能扩大续航里程。Sahin 说：“正极材料是汽车电动化的关键。”
图丨 CAMX 电池工具包里的纽扣电池和其它组件
但是，这家公司值得关注的不只是它的技术进步，还有市场生存策略。CAMX 没有选择自己生产正极粉料，而是和全球最大的两家化工产品制造商——英国的庄信万丰（Johnson Matthey）和德国的巴斯夫（BASF）——合作生产该材料，并将其销售给电池制造商。这个策略可以节省掉大量的成本开支，同时让公司专注于正极技术的研究。
然而，即便 CAMX 已经取得了一些技术进展，但如果想要真正的进入电池行业，将新材料或组件推向市场，就必须转变方法，还要让供应商、制造商和终端客户进行大量前期投资。CAMX 将面临的真正考验是电池制造商、汽车制造商和客户企业最终是否会看到足够广阔的前景，促使他们采用这种创新材料。
“创新积压”
1969 年，Sahin 获得了麻省理工学院斯隆管理学院的博士学位，其后又在学术界工作多年。但他在 1982 年决定将他在专家系统和数据处理领域的部分研究成果商业化，于是他用 1000 美元的个人投资创立了 Kenan Systems 公司。
后来，这家公司为电信和银行业的大型企业建立交易系统，吸引了电信设备巨头朗讯的注意。接下来的几年，他供职于朗讯旗下著名的贝尔实验室研究部门，担任软件技术副总裁。在此期间，他逐渐意识到学术研究和私营企业之间有一种根本性脱节：多家企业解散研发实验室，风险投资者越来越不愿冒险，他将这种现象称之为“创新积压”。
出售上一家公司三年后，他以 1650 万美元的价格收购了曾经风头无两的咨询公司 Arthur D. Little，在此基础上成立了 Tiax 公司，为有前景的早期概念提供额外支持。完成收购后，他告诉《纽约时报》：“这么多了不起的发明停滞不前令我十分忧虑。”
直到现在，他的这种忧虑依旧只增不减。Sahin 逐渐意识到，美国正在经历一场深刻的创新危机，它正在扼杀处于起步阶段的清洁能源初创企业。快捷而便宜的颠覆只发生在互联网领域，但在传统的能源行业则不起作用，因为这个行业的公司要面对长达数年的开发、高昂的生产成本和市场地位牢固的竞争对手。
图丨这张特写照片里的电极卷绕机来自 Tiax 位于马萨诸塞州列克星敦市的工厂，新型电极材料在这里进行开发和测试
他认为，这个行业的初创企业应该集中精力做他们最擅长的事——创新，同时找机会与成熟的公司合作，将技术进步转化为产品。他说，这个策略能让任何一家公司更有机会长期生存下去，改善创新环境，驱动技术和市场的进步。
Sahin 希望在 CAMX 能将这个想法付诸实践。使用高镍电池正极的吸引力在于这种金属的高能量密度。这意味着它能储存并释放大量锂离子，最终能为移动设备和汽车供电，且续航时间长。使用更多的镍也有可以大幅减少“钴”这种稀有而昂贵的金属的用量。
然而，目前大部分关于高镍正极的研究，包括 CAMX 正在进行的同一种锂、镍和氧化物基础混合物的研究，总是遇到稳定性问题，导致电池寿命变短。这对汽车而言是一个明显的缺点，因为没有人想花 35,000 美元买一辆只能用三年左右的汽车。
然而，CAMX 开发了一种经过分子工程处理的合成物，并申请了专利。这种合成物通过把少量的钴放置在关键位置让材料保持稳定。Sahin 认为，这一进展相当于重新发明了一种新型锂离子正极，可以用于打造价格更低、续航里程更远的电动汽车。
在上个月的一个投资者见面会中，庄信万丰（Johnson Matthey）表示，与今天很多电动汽车使用的镍-锰-钴正极材料相比，CAMX 的材料在能量密度方面实现了 25% 的提升，甚至比一种即将应用在新产品上的高级化学材料还要高 5%。该公司宣布将投资约 2.6 亿美元，启动第一座工厂的建设，明年开始生产这种材料。
拥有“Facebook式思维”
虽然市场对更好的能量储备有明显需求，也对新方法热情颇高，但截至目前，初创公司仍然面临残酷的市场环境。
高昂的制造成本、强劲的对手、技术上的挑战以及新技术普及缓慢等因素导致一批曾如日中天的企业被迫转型、削减开支或申请破产，其中包括 A123 Systems、Alevo、Ambri、Aquion Energy、 EnerVault、Lightsail Energy 等公司。在这个过程中，投资人聚焦的领域回到了更安全、更可预见、周期更短的软件、社交媒体和在线业务，风险投资对这个行业的兴趣随之降温。
图丨一名研究人员正在 Tiax 的实验室工作
Sahin 见证了电池公司和其他绿色技术公司遇到的障碍，意识到能源材料制造商应该效仿这些快速成长的互联网企业。“谷歌、Facebook、Airbnb——这些都是借助互联网发展起来的公司，但他们并没有创造互联网。”
“但在材料领域，标准的思维方式是，如果我们发明了一个东西，我们就要制造它。”他补充道。“我认为，其实不是这样的，我们只需要找一个合作制造商，但我们必须让这个东西能够被制造出来。”
这也是一项挑战：一家不知名的初创公司必须让电池领域的巨头或他们的材料供应商相信，这家公司创造了一项更好的技术。他最初向世界领先汽车电池供应商松下提出的合作请求而被断然拒绝——电池制造商不愿投入时间和资金来评估其他公司的材料。Sahin 搭上自己整个职业生涯积累的人脉，终于说服一家公司尝试时，那家公司的工程师却不知道如何或不屑于对这些材料进行测试。
图丨 Tiax 实验室里的一个电极卷绕机
最后，为了让公司得以发展，CAMX 不得不采取两个大胆的行动：它在马萨诸塞州的罗利建造了一个价值 1000 万美元的试验工厂，以证明这种材料可以规模化生产；此外，公司还开发了一个“电池工具箱”，任何潜在合作方都能用它制造小型锂电池，展示 CAMX 材料的性能。
Sahin 解释道，该公司需要通过生产电池包才能展示其正极材料的优势。潜在合作方能用它的材料进行测试和比较，只需占用他们一点点时间，无需任何财务投资。最终，庄信万丰和巴斯夫相信了他，同意与 CAMX 达成制造协议，并允许 CAMX 保留知识产权，这样它还能与其他公司寻求更多合作。
Sahin 坚称，初创企业不能为了早期收益或融资交易轻易放弃知识产权。
“想要成功，需要 7500 万美元的资金、15 年的时间、以及我过去在学术界和贝尔实验室所学到的所有知识等等——我们做到了”，Sahin 说，“但还有数十家、数百家小公司也想成功。”
正是这种想法驱动着 Sahin 对公司“下一阶段”的展望：建立一个为从事电池组件（包括电池隔板、硅负极或同类正极材料）的初创企业提供咨询和评估服务的新部门。这个部门还要准备定制化的电池包，让这些公司用它帮潜在合作方验证他们的技术。
他说：“这样一来，我们过去花 10 年做的事情，他们现在只需 10 个月。”
但是，CAMX 自身能否成功，我们还需拭目以待。事实上，该公司的发明很可能在数年后才会被应用到消费品中。电池制造商和汽车制造商都需要充分独立地评估这种材料，因为他们都不会贸然推出一款在现实生活中使用一段时间后可能无法正常安全地运行的产品。
即使有充分的资金支持，任何从事电池材料或组件的初创公司的成功机率都很低。公司必须证明取得的技术进步非常重要、可规模化，而且几乎无需额外做出取舍，才能说服供应链上更广泛的相关方对该技术先期投入大量的时间和资源。
加州大学伯克利分校的材料科学教授 Gerbrand Ceder 说：“你必须远远超过现在的第一名，如果你只比他强 10%，没人会理你。”他负责监督一个位于劳伦斯伯克利国家实验室的研究组，该机构正在探索未来的电池材料。
他补充道，虽然 CAMX 的商业策略规避了制造方面的风险，但也有弊端。显然，与销售材料或成品电池所得利润相比，授权费的收益是很少的。任何一家公司，如果无法在知识产权以外创造价值，就有可能在这个充斥着侵权、同步发现和知识产权法律纠纷的领域处于一个高风险的位置。
2 万亿美元的颠覆性市场
对 Sahin 而言，他对 CAMX 材料的表现很自信，也相信未来有很多商业发展空间。他说，随着中国、印度等国的汽车保有量的增长，截至 2035 年，制造商可能每年要生产 1.4 亿辆汽车。电池价格将持续降低，而中国、英国和德国等国家正准备限制内燃发动机汽车，届时电动汽车的数量将介于 5000 万到 7000 万辆之间。
如果这些汽车平均售价为 3 万美元，该行业在高端领域的产值共计 2 万亿美元。其中相当大一部分利润都将分给电池制造商和供应商。
电动汽车行业的大部分市场由几家大企业控制，包括松下、LG 化学、三星等电池巨头；优美科、日亚等大型化工企业；以及特斯拉、比亚迪和雷诺-日产联盟等汽车制造商。
要在未来 18 年里将汽车年产量提升到 7000 万辆，这些公司每年必须生产或采购约 5600 亿枚电池，仅仅正极材料就需要 700 万吨。Sahin 说，对任何一家在负极、正极或电池组件领域真正取得进展的初创企业来说，这是一个巨大的机遇。
他说：“一个极具颠覆性的价值两万亿美元的产业即将到来。它正在到来，就在我们眼前。”