在數字時代,兩項發明被視為曆史程序上最有推動力的發明之一。
一個是半導體,它是構成現代電子産品“大腦”晶片的基本元件,另一個是锂電池,锂電池作為能源驅動着全世界,現在已經成為我們手機和筆記本電腦不可或缺的一部分。
巧合的是,兩項關鍵技術都處于歐美發明和日韓發展的軌道上,最終由中國主導權。
今天我們就來聊聊锂電池和中日之間的博弈。

2018年,甯德時代中國锂電池産量終于超過了日本松下電器,自此,中國锂電池制造能力連續多年領跑世界第一。從2015年到2017年,中國锂電池行業的産能年均增長率達到40%左右。而随着國内新能源汽車産業快速發展,以及國家對汽車工業的支援力度不斷加大,中國的動力電池産業也得到飛速發展。2019年以來,中國企業占據了全球锂電池總産能的70%以上,在全球前10大锂電池廠家中,中國直接占據了6家。
““锂電池王者””的稱号已經逐漸轉移到中國,盡管日本保留了先進的技術,但在中國的去産能速度一直很慢。中國電池行業在發展過程中遇到過哪些困難和問題?未來又将面臨怎樣的機遇與挑戰?這些都是大家關心的話題。在此我們邀請到了專家們進行解答。這些年到底發生了什麼?
日本的锂電池以前有多強?
世界上第一塊锂電池誕生于上世紀70年代,當時是由一家美國石油公司的員工生産的,但由于其揮發性和爆炸性,其商業應用受到了一定的限制。
後來,改進锂電池的國家不是美國,是日本。
在1981,日本旭化成公司的吉野彰開始了锂電池的研究,并在1983成功地制造了第一個可充電锂離子電池原型。 之後,又經過20多年的不斷努力,終于将其開發成商業化産品,成為全球最大的可充電電池制造商之一。 吉野彰在锂電池領域的開創性工作,讓他在2019獲得了諾貝爾化學獎,成為當之無愧的“锂電池之父”。
吉野彰
自那以後,日本在锂電池領域的技術先發優勢得到了加強:大規模生産、商業化、擴大使用.後來,如果沒有锂電池的發明,我們的手機和筆記本電腦今天可能根本不存在,如果存在的話,很難說它們是否會同樣友善。
锂電池“推”了智能手機和筆記本電腦的發展,進而推動了锂電池的快速增長,尤其是在日本,幾家大公司——索尼、日立、三菱和松下——如雨後春筍般湧現,提高了日本锂電池的技術水準和規模。
甚至在2018年之前,世界上三分之一的電池技術專利被授予日本,其餘專利被配置設定給世界其他國家,其中中國僅位居第三,僅次于南韓。
中國锂電池市場:後起之秀
與锂電池如火如荼的日本相比,中國起步較晚。 但是,随着大陸對新能源産業的重視,以及國家相關政策的出台,大陸锂離子電池的研發與應用也進入一個新階段。目前,大陸已有多家企業生産出了符合國際标準的锂離子電池産品。 1992年,锂離子電池在日本開始應用于筆記本和手機,但大陸才剛剛開始研究。
即使是現在,在中國,也很少有人能夠預見锂電池在新時代作為便攜能源的上司者的未來。
幸運的是,中國工程院院士陳立泉也是“中國锂離子電池之父”。 作為一名科學家和發明家,陳立泉用畢生心血與汗水譜寫了一曲科技創新之歌。 20世紀初,鎳氫電池是大陸發展的主要政策支撐,但在锂電池方面,卻嚴重邊緣化,得不到應有的關注。
不過,陳立泉院士在接受時任“863計劃電動汽車組組長萬鋼的采訪時表示,給锂離子電池一個機會的壓力非常大。
此後,通過陳立泉先生的不懈努力,讓團隊深入了解了锂離子電池的研究水準和能力,萬鋼先生選擇了接受陳立泉院士的意見,車用锂離子電池從此進入了中國電動汽車的重大專項課題,這也成為了中國锂電池的最後一次翻身的重要契機。
從上世紀九十年代到現在,80多歲的陳立泉一直站在锂電池材料科學研究的前沿,他的許多學生都在中國關鍵的重點高校電池材料系工作。 陳老曾在《科學通報》、《能源與環境學報》等期刊發表過多篇論文,是國内着名的锂電池專家之一。他還是國家863計劃項目“高性能锂離子動力電池關鍵技術及應用”首席科學家。 不得不說,在锂電池領域,最寶貴的不是技術上的突破性,而是要走在時代的前列,堅持走在行業的前列,堪稱“中國锂電池之父”。
陳立泉院士
此後,锂電池的發展方向也悄然發生了變化。 在過去幾年中,電動汽車已經成為全球範圍内最熱門的話題之一,并且随着電池技術不斷地進步和完善,這個話題正在逐漸變成現實。目前,電動汽車正處于高速發展時期。 如果是因為筆記本電腦和手機,那麼電動汽車就是下一個目标,也正是因為有了它們,日本才開始被中國取代。
中國開始超過日本
起步晚的中國是如何超越技術優勢占主導地位的日本的? 中國企業在發展中也遇到一些問題。日本企業的成功之處有哪些?日本企業的經營管理經驗對中國企業會帶來什麼啟示呢?本文将從以下幾方面進行探讨。 然後我們再來看看原料和市場。
首先是原材料的問題,锂電池最重要的組成部分是正極材料元件,正極材料代表了锂電池的基本性能,占锂電池成本的半數以上,而锂電池正極材料的最核心材料恰好是正極材料。
大陸锂儲量不大,截至2020年,大陸锂金屬儲量約450萬噸,僅占世界總量的7%左右,其中約85%來自鹽湖中的鹵水,難以提取。
幸運的是,日本和南韓等我們強大的競争對手的锂含量甚至更少,而美國的锂含量僅略高于中國,目前世界上的大部分锂礦都在南美洲和澳洲。 如果我們能在海外找到足夠多的優質資源,再加上有自己強大的技術研發團隊,那麼我們将擁有更大的發展空間。因為,電池行業是一個高利潤産業。 是以,誰能率先完成海外布局,對于锂資源而言,是争奪電池霸權的最關鍵一步。
來自《中國能源網》的資料
大陸恰好是這一領域起步特别早的國家,分布非常廣泛,自2017年以來,國内各大電池巨頭企業都在積極收購全球锂礦。 随着中國經濟實力和科技水準的不斷提升,中國在全球新能源汽車産業鍊上扮演着越來越重要的角色。中國已經成為世界第一大锂離子動力電池生産國和消費國。 目前,中國擁有全球一半的锂礦資源,锂電池産量占全球産量的80%
原料問題修好,市場就來了。 現在電動車的電池已經非常成熟了,但是要想讓電動車真正普及,還有很長一段路需要走。目前,大陸是世界上最大的動力電池生産和消費國,全球80%以上的锂離子電池來自中國。 近年來,電動車的發展超出了很多人的預期,很多國家“锂電池消費主戰場”正在從電子産品向電動汽車轉移。
其中包括歐洲和美國,這兩個國家擁有豐富的石油和頁岩氣,相對不适合電動汽車,因為該國部分地區冬季氣溫較低,對電動汽車的适應力較差。
回顧歐洲,近年來,歐洲一直特别關注碳中和的環境負荷,并渴望開發電動汽車來解決自身問題,在歐洲投資锂電池顯然是比美國更好地選擇。
如果我們看看中國和日本的電池廠的生産情況,我們可以看到,中國的長期投資目标主要集中在歐洲,而日本仍處于電子産品時代,在美國的投資更多,這也是松下在美國的投資遭受長期損失的原因之一。
問題就像那個關于鞋子的老笑話,是在美國賣,在那裡你根本不需要穿鞋,還是在歐洲,歐洲正在尋找新的一種鞋子“鞋” 答案顯然不是後者。因為日本人早已知道中國市場有巨大商機,而他們也早就明白中國是世界最大的鞋生産國和消費國之一。那麼,誰能說中國不會買呢? 答案不言而喻,中國比日本先下手為強。
不僅如此,中國本身也是一個巨大的市場,截止去年1月,中國新能源汽車銷量為16.8萬輛,占全球銷量的一半以上。
當然,由于大陸锂電池産業起步較晚,與日本相比,在核心技術、專利等方面仍存在不足。 但是,我們也要看到,随着國内市場的逐漸成熟,以及國家政策的大力支援,中國的電池行業必将迎來一個新的發展階段。我們相信,中國的電池企業一定會成長得越來越好! 在投資相對保守的日本,我們還不應該太驕傲。