在底特律郊区通用汽车那快速发展的电池实验室中，科学家与工程师们正全力分析锂离子电池单元所承受的各类极端压力：有沙漠的高温炙烤、北极的极寒考验、丛林的湿气侵蚀，还有足以让科幻小说中科学怪人弗兰肯斯坦重启半打的频繁充放电。

在《The Verge》对这些秘密实验室展开独家探访时，我看到研究人员借助电子显微镜，于原子层面细致探究电池的化学成分。其他人则在更大尺度上开展工作，一直研究到“超级振动台”。在一个宽敞的大厅里，一个巨大的滑动测试舱包裹着通用汽车双层堆叠、容量达205千瓦时的电池组之一——这种电池组为凯迪拉克Escalade IQ等大型车型提供动力。

这个重达2900磅的电池组，被悬挂在天花板上安装的起重机上，并固定在周围结构上，以此模拟其与行驶中车辆的连接状态。电池组如同浸入了锂的“冰沙”中，在可控气氛的测试舱里，经受液压振动，模拟从路面坑洼到低速碰撞的各种路况。通用汽车拥有数十个测试舱，可用于测试单个电池单元、模块或整个电池组，能在大约六个月内模拟出10年以及25万英里的实际电池使用与损耗情况。

当下，现实世界对电动汽车而言变得尤为不利。部分消费者态度冷漠，其中一个重要原因是电动汽车价格居高不下。同时，污染和燃油经济性规定遭遇不合时宜的倒退，这使得汽车制造商更倾向于生产燃油汽车。最近又遭受重创，特朗普政府切断了电动汽车买家极为青睐的7500美元联邦清洁汽车补贴，而这一补贴也是通用汽车和其他汽车制造商销售的重要支撑。本周，这一系列因素致使通用汽车第三季度收益减记16亿美元。

通用汽车直接将这16亿美元的损失归咎于特朗普政府取消补贴以及放宽排放规则。这些举措带来的负面连锁反应必然是，道路上污染更严重的内燃机汽车（ICE）数量增多，而电动汽车数量减少。因为通用汽车和其他汽车制造商会缩减产量，以匹配消费者需求降低的预期。尽管通用汽车推出了时尚新车型，并投入了数十亿美元，但和其他汽车制造商一样，在电动汽车业务上仍持续亏损。而且这还是在诸多新的不利因素出现之前的情况。

通用汽车必须以某种方式承受住行业的动荡与压力。即便在通过强化内燃机汽车业务进行防御的同时，通用汽车仍计划在电动汽车领域保持进攻态势。在其由埃罗·沙里宁（Eero Saarinen）设计的经典20世纪中叶校园——广阔的技术中心内，通用汽车亮出了一件21世纪的“利器”：富锂锰基电池（LMR）。

一些分析师和投资者一直认为，底特律在全球电动汽车舞台上与中国竞争的机会微乎其微。即便特朗普政府削弱了顶层推动的能源和制造政策，以及中国在电动汽车和电池领域从落后到占据主导地位所依赖的政府支持，通用汽车的高管和工程师们却有着不同看法。

通用汽车表示，其价格更实惠、更具可持续性的LMR电池，将明显优于中国最好的磷酸铁锂（LFP）电池——后者是目前全球青睐的低成本解决方案。该公司的新电池单元预计能比LFP电池多提供三分之一的续航里程，而成本几乎持平。在其他条件相同的情况下，这就相当于一辆能行驶300英里的电动汽车和一辆能再多行驶100英里的电动汽车之间的差距。事实上，通用汽车承诺，当这些电池在2028年投入使用时，其最大的SUV和皮卡车的EPA额定续航里程将超过400英里。与如今昂贵的高镍电池相比，这些电池还将为通用汽车每个电池组节省至少6000美元。这几乎足以抵消那7500美元补贴的损失，让电动汽车的价格更接近汽油车型。

通用汽车首席电池工程师安迪·奥里（Andy Oury）称：“这以实惠的成本解锁了高端长途续航能力。”

曾助力特斯拉改变全球电池行业、担任电池单元开发主管的库尔特·凯尔蒂（Kurt Kelty）表示，与固态电池化学技术不同，这些电池单元并非那种通常只在纸面上做出承诺，却常年被困在实验室里的电池“噱头”。在与十多位电池行业高管、工程师、研究人员和科学家的交谈中，他们信心满满：这些电池已经经过测试、验证，并准备好进行大规模生产。除了已经在美国电池业务上投资超过50亿美元外，通用汽车还将再投入9亿美元在这里建造两个庞大的新电池中心。

通用汽车电池、推进和可持续发展副总裁凯尔蒂一生都投身于电池领域。1991年索尼推出革命性的手持摄像机（第一款配备锂离子电池的摄像机）时，他就在索尼公司任职。他在埃隆·马斯克（Elon Musk）初创的公司里作为大约第50号员工，用了11年时间指导特斯拉的电池技术发展，然后在加入通用汽车之前，为Sila Nanotechnologies公司研发阳极技术。

凯尔蒂对我说：“在这方面，我几乎什么都见识过了。所以当我说这是一项改变游戏规则的技术时，我是有依据的。我见过很多技术的兴衰，或者通常只是昙花一现。它们会发布一个声明，然后就消失不见。这基本上就是电池行业的常见情况。”

电池技术往往是在渐进式改进——比如此处采用更优质的涂层，那里采用更好的铜箔——而凯尔蒂表示，这些棱柱形LMR电池单元代表了一次重大的变革。而且没有通常的取舍情况。

“这就是我们对此感到兴奋的原因，”他说，“通常情况下，你可以获得高能量，但会牺牲使用寿命、成本或其他方面。但在这种情况下，这是一种非常平衡的化学技术。”

这些电池还可能以另一种方式绕过中国，更多地依赖刚刚起步的美国供应链。当被问及中国目前的电池主导地位时，凯尔蒂表示通用汽车清楚自己面临的挑战。对于美国创新和制造业来说，这颇具讽刺意味：获得诺贝尔奖的LFP技术正是在德克萨斯大学开发的。但当美国公司犹豫不决时，中国却拿走了这项专利技术，并建立了自己的LFP电池帝国。

凯尔蒂说：“他们多年来一直侵犯知识产权，但他们只在中国国内销售，所以这从来不是问题。现在那些专利已经过期了，所以他们出口[LFP]没有任何阻碍。”

“所以你要清楚你的竞争对手是谁。通过使用LMR，我们现在实际上可以超越他们的LFP电池性能，而且成本相似。”

奥里表示，LMR电池已经存在了十年，但研究人员一直未能解决电压随时间衰减的问题。五年前，通用汽车开始加速LMR电池的研发，从硬币大小的电池单元入手，解决了耐用性问题，并稳步发展到更大的棱柱形电池形式——由大约笔记本电脑大小的薄电池单元堆叠而成——这些电池将用于汽车中。

“我们对扩大到更大设计的电池有了信心，”奥里说。

在北美汽车制造商中，通用汽车早早下注，致力于制造自己的“高镍”或“富镍”电池。这种镍钴锰（NCM）化学电池是能量密度最高的电池，目前几乎为美国销售的每一辆电动汽车提供动力。这家汽车制造商最初在扩大软包电池生产规模方面遇到了困难，导致一些电动汽车的生产陷入停滞。但现在这些投入开始显现成效，使通用汽车相对于电动汽车领域的后来者（包括那些因关税而受阻、没有国内电动汽车或电池工厂的进口品牌）具有潜在优势。通用汽车现在与LG能源解决方案公司在俄亥俄州和田纳西州的工厂合作，生产的锂离子电池单元比北美任何汽车制造商都多。

凯尔蒂表示，通用汽车生产这些电池单元的成本比任何国内竞争对手都低。凯尔蒂表示，基于对这里大约二十多个竞争对手的电池组拆解分析，通用汽车在电池组层面的成本还不是最低的——但在下一代电动汽车上将会达到这一里程碑。一方面，棱柱形LMR电池组所需的零部件将减少50%。

高镍电池或许是长途行驶的佼佼者，但它价格昂贵，且大量使用昂贵的镍和钴。钴的获取也存在伦理问题，包括从非洲矿山开采，那里儿童从事危险工作，工资微薄。这些电池成本约占典型车辆成本的30%，仍然是许多美国人买不起电动汽车的首要原因。这就是为什么凯迪拉克令人印象深刻的615马力Lyriq - V SUV起价超过8.1万美元，为什么凯迪拉克Escalade IQ售价13万美元，或者雪佛兰Silverado EV皮卡起价7.5万美元。

中国的解决方案是LFP电池，这种电池引发了该国的电动汽车革命，尤其是对于主导该市场的小型经济车型。这种电池安全耐用，用廉价且丰富的铁和磷酸盐取代了钴和镍。通用汽车、福特和斯特兰蒂斯等西方汽车制造商现在也希望生产自己的LFP电池。但代价是续航里程和性能平平。中国比亚迪最新的“刀片”LFP电池每升体积大约能提供350瓦时的能量。相比之下，通用汽车的高镍电池或特斯拉的4680圆柱形电池能提供超过600瓦时的能量。

LMR电池的创新之处在于通过大量使用丰富的银灰色过渡金属锰，找到了一种折中的方案。与最强大的高镍电池设计相比，这种电池单元牺牲的续航里程并不多。但它们的成本可能大幅降低，且续航里程或性能远超LFP电池。福特已经宣布了其在LMR电池方面的突破。

在这场化学竞争中，主要的变化在于阴极。阴极是汽车或智能手机电池中产生电力的正极，在电池放电时通过化学反应接受电子。

如今的NCM电池阴极中镍含量高达85%，锰含量为10%，钴含量为5%。而LMR电池则恰恰相反。其阴极中锰含量高达70%，镍含量约为30%，钴含量为2%或更少。

通用汽车先进电池单元工程总监库沙尔·纳拉亚纳斯瓦米（Kushal Narayanaswamy）表示：“锰非常便宜，所以从原材料层面来看，它一开始就具有这种优势。”

更便宜的材料只是一个开端。分析师表示，一些中国公司能在短短两年内将新车或电池推向市场。这种无与伦比的速度可能是中国最大的优势，甚至超过了其电动汽车上的技术优势。通用汽车表示，其内部运营可以将新电池推向展厅的时间缩短整整一年，同时降低成本并提高质量。

在华莱士电池单元创新中心，我见到了纳拉亚纳斯瓦米。这里堪称通用汽车电池业务“亲力亲为”模式的关键所在。它借鉴了垂直整合模式，而这种模式正是中国全球最大的电动汽车和电池制造商比亚迪的典型特征。在华莱士电池单元创新中心，通用汽车正自主研发和测试电池化学技术，比如混合黑色浆料、涂覆阴极等，无需与可能拖慢项目进度的外部供应商频繁沟通。目前，华莱士实验室每日最多可生产100个电池单元，并且已经成功制造出三种类型、26种变体的LMR电池单元。在隔壁，我看到正在施工建设的安克尔 - 约翰逊电池单元开发中心。这个占地50万平方英尺的设施，将设置一条小型电池试点生产线，旨在填补实验室研发与工厂量产之间往往难以跨越的空白。

这家汽车制造商已将新电池的测试时间大幅缩短了60%。在构建新电池之前，数字孪生和虚拟建模技术就模拟了数百种现实场景，涵盖从电池组内的冷凝现象到灾难性碰撞等各种情况。该公司模拟的驾驶里程已超过140万英里。虚拟电气化和动力系统全球总监拉杜·泰尤尼（Radu Theyyunni）称，该公司的基于物理的模型，为从原子层面到完整电池组层面优化LMR电池，已累计记录了1.5亿小时的计算时间。这相当于一台高性能CPU不间断运行171年。

一个显而易见的问题是：倘若LMR电池当真如此卓越，那通用汽车为何还要涉足LFP电池领域，并计划在田纳西州生产LFP电池呢？通用汽车的高管们认为，对于低成本、短续航的车型而言，LFP电池依旧是合适之选。而且，LFP电池在固定能源存储的二次利用方面，也展现出了巨大的潜力。

随着政府补贴的取消，通用汽车目前选择自行承担这7500美元的成本，通过补贴租赁交易的方式，防止电动汽车销量陷入停滞。通用汽车此举堪称慷慨，但这无疑又对其利润底线造成了沉重打击。除此之外，到年底，通用汽车还可能面临高达50亿美元的关税账单。经销商自然也被要求分担一部分压力。

我询问凯尔蒂，补贴的取消是否如同撕下创可贴：虽然过程痛苦，但最终是必要的。毕竟，这些补贴本就不可能永远持续下去。如今，汽车制造商已无处可躲，既没有补贴可依赖，也没有借口可推脱。分析师表示，这一举措或许会将真正的电动汽车竞争者与“伪装者”区分开来。只有那些能够提供价格实惠、吸引力强的电动汽车，并实现盈利的汽车制造商，才有可能参与竞争，进而或许能在全球舞台上与中国企业一较高下。

“我希望补贴能晚些取消吗？”谈及补贴的迅速取消，凯尔蒂说道，“是的，我想我们都希望如此。但这迫使我们朝着正确的方向前进。我们必须降低成本。”

“我们在特斯拉时就这么做，忽略了所有的激励措施。你必须能够自立。这就是我们在通用汽车的观念。”

凯尔蒂表示，从总拥有成本来看，电动汽车已经能够与内燃机汽车相媲美。但这还不足以说服足够多的美国人，他们看到电动汽车时，只看到更高的月供。

“所以一旦你让标价变得相近，那么在大多数情况下，内燃机汽车就失去了竞争力。因为驾驶电动汽车的体验更佳。”