在数字时代,两项发明被视为历史进程上最有推动力的发明之一。
一个是半导体,它是构成现代电子产品“大脑”芯片的基本元件,另一个是锂电池,锂电池作为能源驱动着全世界,现在已经成为我们手机和笔记本电脑不可或缺的一部分。
巧合的是,两项关键技术都处于欧美发明和日韩发展的轨道上,最终由中国主导权。
今天我们就来聊聊锂电池和中日之间的博弈。

2018年,宁德时代中国锂电池产量终于超过了日本松下电器,自此,中国锂电池制造能力连续多年领跑世界第一。从2015年到2017年,中国锂电池行业的产能年均增长率达到40%左右。而随着国内新能源汽车产业快速发展,以及国家对汽车工业的支持力度不断加大,中国的动力电池产业也得到飞速发展。2019年以来,中国企业占据了全球锂电池总产能的70%以上,在全球前10大锂电池厂家中,中国直接占据了6家。
““锂电池王者””的称号已经逐渐转移到中国,尽管日本保留了先进的技术,但在中国的去产能速度一直很慢。中国电池行业在发展过程中遇到过哪些困难和问题?未来又将面临怎样的机遇与挑战?这些都是大家关心的话题。在此我们邀请到了专家们进行解答。这些年到底发生了什么?
日本的锂电池以前有多强?
世界上第一块锂电池诞生于上世纪70年代,当时是由一家美国石油公司的员工生产的,但由于其挥发性和爆炸性,其商业应用受到了一定的限制。
后来,改进锂电池的国家不是美国,是日本。
在1981,日本旭化成公司的吉野彰开始了锂电池的研究,并在1983成功地制造了第一个可充电锂离子电池原型。 之后,又经过20多年的不断努力,终于将其开发成商业化产品,成为全球最大的可充电电池制造商之一。 吉野彰在锂电池领域的开创性工作,让他在2019获得了诺贝尔化学奖,成为当之无愧的“锂电池之父”。
吉野彰
自那以后,日本在锂电池领域的技术先发优势得到了加强:大规模生产、商业化、扩大使用.后来,如果没有锂电池的发明,我们的手机和笔记本电脑今天可能根本不存在,如果存在的话,很难说它们是否会同样方便。
锂电池“推”了智能手机和笔记本电脑的发展,进而推动了锂电池的快速增长,尤其是在日本,几家大公司——索尼、日立、三菱和松下——如雨后春笋般涌现,提高了日本锂电池的技术水平和规模。
甚至在2018年之前,世界上三分之一的电池技术专利被授予日本,其余专利被分配给世界其他国家,其中中国仅位居第三,仅次于韩国。
中国锂电池市场:后起之秀
与锂电池如火如荼的日本相比,中国起步较晚。 但是,随着大陆对新能源产业的重视,以及国家相关政策的出台,大陆锂离子电池的研发与应用也进入一个新阶段。目前,大陆已有多家企业生产出了符合国际标准的锂离子电池产品。 1992年,锂离子电池在日本开始应用于笔记本和手机,但大陆才刚刚开始研究。
即使是现在,在中国,也很少有人能够预见锂电池在新时代作为便携能源的领导者的未来。
幸运的是,中国工程院院士陈立泉也是“中国锂离子电池之父”。 作为一名科学家和发明家,陈立泉用毕生心血与汗水谱写了一曲科技创新之歌。 20世纪初,镍氢电池是大陆发展的主要政策支撑,但在锂电池方面,却严重边缘化,得不到应有的关注。
不过,陈立泉院士在接受时任“863计划电动汽车组组长万钢的采访时表示,给锂离子电池一个机会的压力非常大。
此后,通过陈立泉先生的不懈努力,让团队深入了解了锂离子电池的研究水平和能力,万钢先生选择了接受陈立泉院士的意见,车用锂离子电池从此进入了中国电动汽车的重大专项课题,这也成为了中国锂电池的最后一次翻身的重要契机。
从上世纪九十年代到现在,80多岁的陈立泉一直站在锂电池材料科学研究的前沿,他的许多学生都在中国关键的重点高校电池材料系工作。 陈老曾在《科学通报》、《能源与环境学报》等期刊发表过多篇论文,是国内着名的锂电池专家之一。他还是国家863计划项目“高性能锂离子动力电池关键技术及应用”首席科学家。 不得不说,在锂电池领域,最宝贵的不是技术上的突破性,而是要走在时代的前列,坚持走在行业的前列,堪称“中国锂电池之父”。
陈立泉院士
此后,锂电池的发展方向也悄然发生了变化。 在过去几年中,电动汽车已经成为全球范围内最热门的话题之一,并且随着电池技术不断地进步和完善,这个话题正在逐渐变成现实。目前,电动汽车正处于高速发展时期。 如果是因为笔记本电脑和手机,那么电动汽车就是下一个目标,也正是因为有了它们,日本才开始被中国取代。
中国开始超过日本
起步晚的中国是如何超越技术优势占主导地位的日本的? 中国企业在发展中也遇到一些问题。日本企业的成功之处有哪些?日本企业的经营管理经验对中国企业会带来什么启示呢?本文将从以下几方面进行探讨。 然后我们再来看看原料和市场。
首先是原材料的问题,锂电池最重要的组成部分是正极材料组件,正极材料代表了锂电池的基本性能,占锂电池成本的半数以上,而锂电池正极材料的最核心材料恰好是正极材料。
大陆锂储量不大,截至2020年,大陆锂金属储量约450万吨,仅占世界总量的7%左右,其中约85%来自盐湖中的卤水,难以提取。
幸运的是,日本和韩国等我们强大的竞争对手的锂含量甚至更少,而美国的锂含量仅略高于中国,目前世界上的大部分锂矿都在南美洲和澳大利亚。 如果我们能在海外找到足够多的优质资源,再加上有自己强大的技术研发团队,那么我们将拥有更大的发展空间。因为,电池行业是一个高利润产业。 因此,谁能率先完成海外布局,对于锂资源而言,是争夺电池霸权的最关键一步。
来自《中国能源网》的数据
大陆恰好是这一领域起步特别早的国家,分布非常广泛,自2017年以来,国内各大电池巨头企业都在积极收购全球锂矿。 随着中国经济实力和科技水平的不断提升,中国在全球新能源汽车产业链上扮演着越来越重要的角色。中国已经成为世界第一大锂离子动力电池生产国和消费国。 目前,中国拥有全球一半的锂矿资源,锂电池产量占全球产量的80%
原料问题修好,市场就来了。 现在电动车的电池已经非常成熟了,但是要想让电动车真正普及,还有很长一段路需要走。目前,大陆是世界上最大的动力电池生产和消费国,全球80%以上的锂离子电池来自中国。 近年来,电动车的发展超出了很多人的预期,很多国家“锂电池消费主战场”正在从电子产品向电动汽车转移。
其中包括欧洲和美国,这两个国家拥有丰富的石油和页岩气,相对不适合电动汽车,因为该国部分地区冬季气温较低,对电动汽车的适应力较差。
回顾欧洲,近年来,欧洲一直特别关注碳中和的环境负荷,并渴望开发电动汽车来解决自身问题,在欧洲投资锂电池显然是比美国更好地选择。
如果我们看看中国和日本的电池厂的生产情况,我们可以看到,中国的长期投资目标主要集中在欧洲,而日本仍处于电子产品时代,在美国的投资更多,这也是松下在美国的投资遭受长期损失的原因之一。
问题就像那个关于鞋子的老笑话,是在美国卖,在那里你根本不需要穿鞋,还是在欧洲,欧洲正在寻找新的一种鞋子“鞋” 答案显然不是后者。因为日本人早已知道中国市场有巨大商机,而他们也早就明白中国是世界最大的鞋生产国和消费国之一。那么,谁能说中国不会买呢? 答案不言而喻,中国比日本先下手为强。
不仅如此,中国本身也是一个巨大的市场,截止去年1月,中国新能源汽车销量为16.8万辆,占全球销量的一半以上。
当然,由于大陆锂电池产业起步较晚,与日本相比,在核心技术、专利等方面仍存在不足。 但是,我们也要看到,随着国内市场的逐渐成熟,以及国家政策的大力支持,中国的电池行业必将迎来一个新的发展阶段。我们相信,中国的电池企业一定会成长得越来越好! 在投资相对保守的日本,我们还不应该太骄傲。