诺奖背后，中国锂电池的得与失

中国确实是锂电池大国，但是诺贝尔化学奖落到了锂电池三祖英美日的故事告诉我们，我们离锂电池强国太远了。10月9日，瑞典皇家科学院宣布，2019年诺贝尔化学奖将授予美国科学家约翰·古德诺(John Goodenough)和斯坦利·惠廷翰(Stanley Whittingham)，以及日本科学家吉野(Akira Kumar)，以表彰他们在锂离子电池开发方面的贡献。

20世纪70年代，供职于埃克森石油公司的惠廷翰发明了锂离子电池。他用硫化钛做阴极材料，锂金属做阴极材料，做出了第一个锂离子电池。但这种锂电池的电化学性能极不稳定，充电过程中极易起火爆炸。并且在反复充放电的过程中，电池容量衰减非常快，不适合商业应用。随后，Goodenough在这一难题上取得技术突破，研发出可充电锂离子电池，并带领项目组发明了量产锂离子电池和磷酸铁锂电池。1983年，阿基拉·吉野为我们今天所知的锂离子电池提交了专利申请，采用了最初的概念，并使其安全、高效和可靠，这为锂离子电池的商业化奠定了基础。1991年，日本索尼公司首次向市场推出了开发了20多年的锂电池产品。

到目前为止，中国在锂电池行业的应用上最有发言权。无论从体量、消费市场、产业链等方面，中国都已经走在了世界前列。然而诺贝尔化学奖却颁给了美英日三位科学家，所有的开心和祝福都刺痛了中国锂电池领域的神经。中国确实是锂电池大国，但我们离锂电池强国还很远。电动汽车将“锂”推向高潮。今年的诺贝尔化学奖，锂离子电池获奖。轻便、可充电、功能强大的锂离子电池彻底改变了人类的生活，广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等各个领域，并能储存大量来自太阳能和风能的能量，从而使无化石社会成为可能。同时，锂电池的发明和产业化，直接加速了全人类信息技术和新能源技术的发展进程。

目前从主要应用来看，锂电池集中在两大领域:一是移动产品，如手机、电脑等，约占锂电池使用量的2/3，第二大领域是车载电池。在一些人的印象中，电动车是近几年才发展起来的新事物。但事实上，电动汽车比燃油汽车出现的更早。直到1912年，他们在市场上仍然占有份额优势，后来因为技术和成本问题被历史淘汰。目前电动车的兴起主要是因为锂电池技术的成熟和商业化程度的提高。换句话说，电动汽车能否成为理想的交通工具，在某种程度上取决于找到合适的高能量密度电池。锂电池作为电动汽车的“心脏”，一直被视为新能源汽车产业的命脉。

与此同时，随着国家政策对新能源汽车产业支持力度的加大和人们环保意识的增强，全球新能源汽车市场进入快速发展通道。在此期间，几乎各大车企都制定了电气化转型战略。相关数据显示，2018年全球电动汽车销量突破200万辆，市场占比2.1%，同比增长72%。华尔街研究公司伯恩斯坦(Bernstein)表示，未来20年，电动汽车可能占全球汽车销量的40%，占全球汽车保有量的30%。目前……，电动车车载电池的成本已经占到三分之一，车载电池的市场规模还会随着电动车的发展进一步扩大，这是可以预见的未来。在全球新能源汽车市场快速发展的带动下，动力电池领域成为近年来推动全球锂离子电池市场快速增长的主要因素。

根据GGII的数据，2018年全球锂离子电池市场产量同比增长21.81%，达到188.80GWh，过去五年的年复合增长率为27.12%。据GGII分析，未来五年动力电池仍将是锂离子电池行业增长最快的板块，其增长将主要受全球各个国家和地区积极发展和推广新能源汽车的推动。如何从大国走向强国？从正式诞生至今，锂离子电池行业经历了三个阶段，从日本一家独大，到日韩争霸，再到现在的中日韩三足鼎立。日本和韩国在技术研发和制造技术上有一定优势。中国凭借原材料、市场、政策优势，成为全球锂电池行业的头部玩家，拥有最完整的锂电池产业链和最大的市场，与日韩老牌锂电池巨头平分秋色。数据显示，目前中国动力电池企业产能已占全球总产能的70%以上。2018年，全球动力电池出货量前10名中，中国占据7席。动力电池产业化进程全球领先，龙头企业地位开始显现。

“比亚迪、当代安培科技有限公司和其他公司的动机非常强烈，在技术层面上也很乐观。”刚刚获得诺贝尔化学奖的日本科学家吉野明曾在一次公开的技术交流会上评价中国两家头部电池企业。我国动力电池技术水平得到快速提升，部分指标达到国际先进水平，主要表现在动力电池单体能量密度超过每公斤240Wh，动力电池成本也因规模化生产而快速下降。电池单体从2012年的5元/Wh下降到目前的1元/Wh。但在最基础、最核心的层面，中国并不具备技术优势，甚至离日韩电池行业还有相当大的技术差距。在很多业内人士看来，除了技术水平和制造工艺，中国与日韩的差距主要体现在R&D和管理上，比如R&D的重大技术突破和电池制造合格率。

吉野明也表示，虽然中韩处于上升期，但锂离子电池用隔膜、正极、负极等日本业务依然强劲，关键是控制核心技术，虽然控制下游比较理想。中国电动汽车百人会理事长陈清泰曾认为，要不断提高自己的竞争地位，最重要的是掌握核心技术，具备持续创造核心技术的能力。“关键是聚集优秀人才，保持足够的R&D投资。电池企业也应该在国家的支持下，与高校、科研机构合作，开展动力电池的基础研究。”除了技术差距，我国动力电池市场也存在供应紧张、产能过剩的现象。数据显示，2017年我国动力电池产能已超过200GWh，但整体产能利用率仅为40%。原因是市场两极分化明显，高端优质产品供不应求，低端产能难卖，呈现结构性产能过剩。

随着电池技术的不断进步，车载锂电池的竞争将越来越激烈……。未来，能量密度的提高和动力电池成本的降低将成为市场竞争的焦点，也将是整个新能源汽车产业竞争的关键。随着市场竞争的加剧，一些门槛低、技术落后的动力电池企业逐渐被淘汰，行业洗牌加速。值得一提的是，继锂电池之后，固态电池的趋势无疑将开启下一个电池时代。日本新能源产业技术综合开发机构日前宣布，该国部分汽车、电池企业和学术机构将联合研发，力争到2022年全面掌握固态电池的相关技术；德国大众汽车集团近日宣布，将投资1亿美元用于固态电池的研发和量产。

据业内人士介绍，我国企业进入固态锂电池领域较晚，主要由科研机构或高校支持，产业化进程缓慢。从全球来看，欧美企业虽然在这一轮竞争中失去了位置，但都在为下一阶段的竞争做打算，是潜在的有力竞争者。那么，中国准备好迎接锂电池之后的新电池技术大战了吗？中国确实是锂电池大国，但是诺贝尔化学奖落到了锂电池三祖英美日的故事告诉我们，我们离锂电池强国太远了。10月9日，瑞典皇家科学院宣布，2019年诺贝尔化学奖将授予美国科学家约翰·古德诺(John Goodenough)和斯坦利·惠廷翰(Stanley Whittingham)，以及日本科学家吉野(Akira Kumar)，以表彰他们在锂离子电池开发方面的贡献。

20世纪70年代，供职于埃克森石油公司的惠廷翰发明了锂离子电池。他用硫化钛做阴极材料，锂金属做阴极材料，做出了第一个锂离子电池。但这种锂电池的电化学性能极不稳定，充电过程中极易起火爆炸。并且在反复充放电的过程中，电池容量衰减非常快，不适合商业应用。随后，Goodenough在这一难题上取得技术突破，研发出可充电锂离子电池，并带领项目组发明了量产锂离子电池和磷酸铁锂电池。1983年，阿基拉·吉野为我们今天所知的锂离子电池提交了专利申请，采用了最初的概念，并使其安全、高效和可靠，这为锂离子电池的商业化奠定了基础。1991年，日本索尼公司首次向市场推出了开发了20多年的锂电池产品。

到目前为止，中国在锂电池行业的应用上最有发言权。无论从体量、消费市场、产业链等方面，中国都已经走在了世界前列。然而诺贝尔化学奖却颁给了美英日三位科学家，所有的开心和祝福都刺痛了中国锂电池领域的神经。中国确实是锂电池大国，但我们离锂电池强国还很远。电动汽车将“锂”推向高潮。今年的诺贝尔化学奖，锂离子电池获奖。轻便、可充电、功能强大的锂离子电池彻底改变了人类的生活，广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等各个领域，并能储存大量来自太阳能和风能的能量，从而使无化石社会成为可能。同时，锂电池的发明和产业化，直接加速了全人类信息技术和新能源技术的发展进程。

目前从主要应用来看，锂电池集中在两大领域:一是移动产品，如手机、电脑等，约占锂电池使用量的2/3，第二大领域是车载电池。在一些人的印象中，电动车是近几年才发展起来的新事物。但事实上，电动汽车比燃油汽车出现的更早。直到1912年，他们在市场上仍然占有份额优势，后来因为技术和成本问题被历史淘汰。目前电动车的兴起主要是因为锂电池技术的成熟和商业化程度的提高。换句话说，电动汽车能否成为理想的交通工具，在某种程度上取决于找到合适的高能量密度电池。锂电池作为电动汽车的“心脏”，一直被视为新能源汽车产业的命脉。

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与此同时，随着国家政策对新能源汽车产业支持力度的加大和人们环保意识的增强，全球新能源汽车市场进入快速发展通道。在此期间，几乎各大车企都制定了电气化转型战略。相关数据显示，2018年全球电动汽车销量突破200万辆，市场占比2.1%，同比增长72%。华尔街研究公司伯恩斯坦(Bernstein)表示，未来20年，电动汽车可能占全球汽车销量的40%，占全球汽车保有量的30%。目前电动车车载电池的成本已经占到三分之一，车载电池的市场规模还会随着电动车的发展进一步扩大，这是可以预见的未来。在全球新能源汽车市场快速发展的带动下，动力电池领域成为近年来推动全球锂离子电池市场快速增长的主要因素。

根据GGII的数据，2018年全球锂离子电池市场产量同比增长21.81%，达到188.80GWh，过去五年的年复合增长率为27.12%。据GGII分析，未来五年动力电池仍将是锂离子电池行业增长最快的板块，其增长将主要受全球各个国家和地区积极发展和推广新能源汽车的推动。如何从大国走向强国？从正式诞生至今，锂离子电池行业经历了三个阶段，从日本一家独大，到日韩争霸，再到现在的中日韩三足鼎立。日本和韩国在技术研发和制造技术上有一定优势。中国凭借原材料、市场、政策优势，成为全球锂电池行业的头部玩家，拥有最完整的锂电池产业链和最大的市场，与日韩老牌锂电池巨头平分秋色。数据显示，目前中国动力电池企业产能已占全球总产能的70%以上。2018年，全球动力电池出货量前10名中，中国占据7席。动力电池产业化进程全球领先，龙头企业地位开始显现。

“比亚迪、当代安培科技有限公司和其他公司的动机非常强烈，在技术层面上也很乐观。”刚刚获得诺贝尔化学奖的日本科学家吉野明曾在一次公开的技术交流会上评价中国两家头部电池企业。我国动力电池技术水平得到快速提升，部分指标达到国际先进水平，主要表现在动力电池单体能量密度超过每公斤240Wh，动力电池成本也因规模化生产而快速下降。电池单体从2012年的5元/Wh下降到目前的1元/Wh。但在最基础、最核心的层面，中国并不具备技术优势，甚至离日韩电池行业还有相当大的技术差距。在很多业内人士看来，除了技术水平和制造工艺，中国与日韩的差距主要体现在R&D和管理上，比如R&D的重大技术突破和电池制造合格率。

吉野明也表示，虽然中韩处于上升期，但锂离子电池用隔膜、正极、负极等日本业务依然强劲，关键是控制核心技术，虽然控制下游比较理想。中国电动汽车百人会理事长陈清泰曾认为，要不断提高自己的竞争地位，最重要的是掌握核心技术，具备持续创造核心技术的能力。“关键是聚集优秀人才，保持足够的R&D投资。电池公司也应该在……的支持下与大学和研究机构合作他表示要开展动力电池基础研究。“除了技术差距，中国动力电池市场也存在供应紧张和产能过剩的现象。数据显示，2017年我国动力电池产能已超过200GWh，但整体产能利用率仅为40%。原因是市场两极分化明显，高端优质产品供不应求，低端产能难卖，呈现结构性产能过剩。

随着电池技术的不断提高，车载锂电池的竞争将会越来越激烈。未来，能量密度的提高和动力电池成本的降低将成为市场竞争的焦点，也将是整个新能源汽车产业竞争的关键。随着市场竞争的加剧，一些门槛低、技术落后的动力电池企业逐渐被淘汰，行业洗牌加速。值得一提的是，继锂电池之后，固态电池的趋势无疑将开启下一个电池时代。日本新能源产业技术综合开发机构日前宣布，该国部分汽车、电池企业和学术机构将联合研发，力争到2022年全面掌握固态电池的相关技术；德国大众汽车集团近日宣布，将投资1亿美元用于固态电池的研发和量产。

据业内人士介绍，我国企业进入固态锂电池领域较晚，主要由科研机构或高校支持，产业化进程缓慢。从全球来看，欧美企业虽然在这一轮竞争中失去了位置，但都在为下一阶段的竞争做打算，是潜在的有力竞争者。那么，中国准备好迎接锂电池之后的新电池技术大战了吗？

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