新能源汽車電池戰爭！舉全國之力研發的日本，為何還是輸給？

大臉心哥

隨著信息化時代的到來，人們手頭上科技化設備也越來越多，當然我們日常生活中接觸最多的，應該就是手機了，而隨著科技的進步和一體化設計理念的先行，快充的大行其道，對於手機鋰電池的續航的問題，起到的改善也顯而易見的。

充電5分鐘通話兩小時並不是有著誇大意義的廣告詞，而現在卻是一個真正的事實，現在的80後或者還是90後，對於當年可以自行開啟後蓋更換電池的手機，以及當年十分流行的萬能充應該還記憶猶新吧，鋰電池雖小，但是它在我們如今的生活中卻扮演著極其重要的角色。

小到為手機供電讓人完成娛樂、通訊等功能，大到為汽車提供動力，驅動交通工具為我們完成代步出行需求，下面就讓我們一起來了解一下這個看是平常但是背景卻不普通的鋰電池吧。

看似平常卻很重要的鋰電池的發展史

說起鋰電池這個物件，我們還要將時間追溯回到19世紀，當時電池絕對是個新鮮玩意，而當時的科學技術在研究電池的時候，就意外了發現鋰元素，憑借著低密度、容量大等優良特點，成為了電池負極材料的不二之選。

不過凡是有點化學知識的朋友都知道，鋰元素是一種性質非常活潑的金屬元素，而在開發鋰電池的過程中也是比較坎坷的，受制於鋰元素非常強的活動性，在開發鋰電池的過程中也是產生了各種各樣的事故，不過萬事萬物都有雙面性，鋰電池同樣也不例外。

由於在相同體積內有著更強的能量比，所以對此歐美專家同樣也沒有放棄一直將其設為重點研究的對象。

對於電池的工作原理，在高中的化學課本上有著非常詳細的說明，電池的本質上是能量轉換的一個載體，是化學能完成電能轉換的一種裝置，金屬元素鋰在電解液中通過氧化還原反應變為鋰離子，帶負電荷的電子向正極運動，這樣就產生了電能。

大家都知道任何先進技術都是以軍工優先的，等待技術成熟後才會逐漸向民用市場開放，鋰電池這個如今大家日常生活中非常常見的物件同樣也是如此，1913美國兩名科學家劉易斯和凱斯，開始著力為軍方研究由鋰元素組成的儲能裝置，不過卻並沒有找到能讓鋰元素穩定反應的電解液，多年研究一直沒有什麼太大的進展。

直到45年以後也就是1958年，一項試驗讓鋰電池得到了突飛猛進的發展機會，那一年在美國加州大學伯克利分校的哈裏斯，科學家們在實驗中意外地發現了，在電解液中非常不穩定的金屬鋰，卻會在機酯溶液中會產生鈍化層，同時伴有離子傳輸的現象，美國航空航天局在得知此消息後，立即展開了項目研究。

當然這也成為了美國航空計劃的一部分，而在後續時間裏鋰電池的研發得到了一定的成功，但是我們的科學家並不僅僅滿足於現狀，而是繼續在鋰電池和電解液上進行技術攻克，試圖制造能量密度更高的電池，通俗一點解釋就是體積更小但是使用時間更長。

鋰電池行業日本先行，迅速成為行業霸主

時間來到1970年，這裏我們還是不得不感歎一下，日本當年對於高精尖技術的研發速度，在1970年作為日本工業支柱之一的松下，與美國軍方在差不多的時間裏，完成了對於鋰電池新型正極材料氟化物的研制。

這可以說是在鋰電池整個研發歷史中相當大的突破，5年以後日本的三洋公司，再一次完成了對於鋰電池正極材料的突破，可商業化的二氧化錳電池正式誕生。

你可以理解為科學家都是不滿足現狀的天才，從鋰電池開始研發到1975年，研發的目標一直都是以一次性電池為主，而在這個初級目標完成後，科學家又將目光鎖定在了可以充電能反複利用的充電鋰電池上。

了解傳真機、按鍵電話歷史的朋友，對美國的貝爾實驗室一定不會陌生，不過這個實驗室還有著非常多的研究成果，而鋰電池恰好也是其中一項。

在上個世紀60年代末，貝爾實驗室在進行電化學實驗時偶然間發現，硫或者是碘在二元硫化物中滿足電池低深度放電的條件下，是可以實現可逆性的。

關於這個發現斯坦福研究團隊以及美國埃克森美孚公司，先後進行了深入研究，後期雖然成功完成了一款鋰鋁合金二次鋰電池，不過由於當時技術限制這種電池的使用安全性有著非常大的隱患，曇花一現後便草草收場了

隨著時間的推移以及相關行業的技術的發展，在80年代眾多企業都在鋰電池的電極材料，以及電解液中的研發中有著長足的進步，而這也推進了二次鋰電池的快速發展，時間來到1987年在加拿大一家叫Moli Energy公司，先人一步完成了二次鋰電池商品的市場化。

雖然利潤豐厚，但是這款電池在於安全性上卻並沒有得到保障，頻繁地起火爆炸等事故，也再次讓人們意識到了二次鋰電池，除了能量密度外更為重要的安全問題，雖然Moli Energy最終對電池進行召回，但是因為相應的原因，最終被日本的電氣股份有限公司，也就是我們常說的NEC所收購。

而正在這個檔口，一直有著黑科技之稱的索尼公司，直接將更安全也更好用的鋰離子電池完成了市場化，由於鋰離子電池的正極采用了鈷酸鋰，所以鋰離子電池也被稱為鈷酸鋰電池，憑借非常高的電池密度，更多地充放電的次數，以及出色的安全性鈷酸鋰電池的商業化取得了非常大的成功。

由於是日本企業率先完成了研發以及商業化運作，所以在那個時代日本成為鋰電池市場中的霸主，在2000年時候日本的鋰電池，也是發展到了頂峰時期，占據了全球鋰電池93%市場份額，而日本三洋、松下、索尼這三家企業，也是日本鋰電池行業的龍頭企業，可以說是一時風光無量。

面對市場紅利紅利，韓國與中國的異軍突起打破了此前日本的霸主地位

看著日本利用鋰電池在國際市場上賺得盆滿缽滿的，作為當時在半導體行業唯一能與日本抗衡的韓國，又怎麼能眼睜睜地看著日本如印鈔機一般，在市場上賺取豐厚的利潤呢，所以果斷開足馬力，開始對於鋰電池的研發以及鋰電池市場的搶占。

三星SDI、LG化學和SK三家巨頭在韓國政府的強力支持下，先對日企高精尖研究人員進行挖牆腳，而又用通過從中國采購價格更低的原材料，幾年的光景下韓國的鋰電池行業，就得到了飛速的發展。

當時間來到2010年的時候，在國際市場上更是形成了分庭抗禮的局面，後來居上的韓國搶占市場的能力十分強勁，39%的市場份額與日本43%的市場份額，可以說是不相上下。

不過那時候中國企業由於在鋰電池的研發能力還稍顯落後，所以選擇了成為日韓企業的代工廠，而背後確實開始了對電池技術的深入研究，比如我們非常熟悉的比亞迪。

智者總說機會是留給有准備的人的，真是智者曾不欺我，日本在鋰電池行業的瘋狂並沒有持續很久，大家都知道鋰電池最大下遊市場是電子產品領域，而在2005年日本品牌為代表的電子消費產品的行情卻是急轉直下，我們熟悉的很多日系品牌紛紛退出市場。

與此同時隨著中國加入wto，全球消費電子產品生產制造的重心也逐漸在向中國轉移，資源匱乏只能靠原材料進口也是讓日本鋰電池的成本居高不下，在如此雙重打擊下中國企業則迎來了機會。

由於有著多年的代工經驗，以及國內對於電池生產技術的革新與突破，讓中國生產的鋰電池，在保證同等質量下有了更低廉的價格，再加全球消費電子產品制造中心的遷移，這也是讓比亞迪等公司牢牢地抓住的這次機會，在保證質量和價格的同時更是完成了行業配套，迅速搶占了國際鋰電池的消費市場。

抓住新能源汽車紅利，動力電池成為了中國最有利的反擊武器

都說好事成雙在進入新千年後，由於環境汙染、能源危機等一系列問題，各國車企也都紛紛擬定了對於新能源車的構想，致力於在不放棄內燃機的研發的同時，研發以其他能源形式驅動的車輛。

而對此絕大部分車企都選擇了電驅動為主的新能源車型，不過同樣作為汽車大國的日本或許是劍走偏鋒，並沒有選擇大多數車企，選擇的純電新能源的研發方向，而是開辟了一一條氫燃料電池的新路線。

從理論上與國情上來看，日本研發氫燃料電池作為新能源車的動力確實更不錯，如果說鋰電池是儲存設備，那麼氫燃料電池，更像是給予鋰電池儲能的發電站。從理論上來看，氫燃料電池中只要保證氫氣和空氣能夠發生反應，同時能夠將反應中的水分，帶走那麼氫燃料電池就能夠一直產生電能，這無異於永動機的存在。

從客觀事實上來看氫燃料電池確實要比鋰電池更好，尤其是在日本福島核電站泄漏關閉後，日本的電力緊張的問題也是亟待解決，而氫燃料電池的出現，對於日本本土而言確實有著非常大的裨益。

不過任何一項新技術的都需要用時間來打破技術壁壘，而氫燃料電池同樣也不例外，再加上氫燃料電池過於複雜工藝，也讓研發難度無上限的增加，願景是美好的，不過實際的操作難度確實非常之大。

中國在研發傳統燃油車上在國際上的確沒有太大的優勢，當然這也與中國汽車工業起步較晚有著很大的關系，而如今新能源車的機遇中國自然是不能放過的，畢竟大家都在同一個起跑線上，並沒有先後之分，而作為純電新能源汽車的動力電池的研發則成為了重點中的重點。

而在新能源補貼、動力鋰電池“白名單”等紅利下，中國關於新能源汽車的動力電池的研發以及制造上，在經過幾年的技術積累已經完全達到了世界領先水平。

一大批企業在國家的東風下如雨後春筍一般快速的成長，我想對於比亞迪、寧德時代等這樣的大廠大家應該並不陌生，而寧德時代在完成了對於ATL技術的吸收後主攻動力電池系統 、儲能系統以及三元鋰電的研發上，也就是對於新能源車而言最為重要的三電系統。

而比亞迪除了保證傳統的鋰電池的研發生產外，更是加大了對磷酸鐵鋰電池技術上的深耕。在如此背景下作為老牌鋰電池體系王者的韓國，和日本在動力電池上的表現卻是差強人意，尤其是日本，由於研發方向的不同，很多公司甚至直接將電池業務打包出售，再也看不見日本當年獨霸鋰電池國際市場的盛況了。

隨著新能源汽車的大行其道，各車企也都在積極為旗下品牌的新能源電動汽車，開展綠色通道，更有很多車企直接宣布放棄了對於內燃機的研發，全球新能源汽車的產量也是正在快速增長，而作為新能源汽車動力電池的市場，也是同樣在飛速增長。

而全球整個鋰電池市場的規模，早已經突破了450億美元的管控，且根據不完全統計，每年還在以9%的增長率穩定增長，而在動力電池上，中國憑借技術、品質、價格等優勢以45%的國際市場占有率，排在世界第一位，如此成績也確實值得我們驕傲。

根據2020年英國權威研究機構Benchmark發布的，關於全球電池制造企業的報告，我們可以了解到，作為生產新能源汽車動力電池，且達到一級標准的企業全球也只有6家而已，這6家除了我們比較熟悉的寧德時代、松下特斯拉外，還有LG化學、三星SDI、遠景AESC和SKI。

而這其中，中國的寧德時代和遠景AESC兩家，不僅占據著相當大市場份額，同時也掌握更先進的電池、電控等技術，在國際市場上我們也可以非常有底氣地喊出，中國電池是全球電池行業領頭羊的口號。

沒有常勝將軍，想要一直贏下去只能不斷突破、革新、進步

當然世界上沒有什麼常勝將軍，在鋰電池行業曾經叱吒風雲的日本，不同樣也是泯然眾人了麼，這對於現在發展利好的中國企業而言，這就是最大好的前車之鑒，當然對於中國鋰電池行業的迅速發展，同樣也少不了國家的支持與保護。

如果沒有每年數百億的資金扶持，如果沒有“動力電池白皮書”的精准把控，中國鋰電池工業的發展速度未必能有如此之快，更是在短時間內完成了自我進化和超越。

孩子長大終於要離開家長的庇護，中國鋰電池行業同樣也是如此，國家的扶持到2022年年底將會徹底結束，而那時候在如此激烈競爭的市場環境下，不進步就是退步，只有在更新技術的保證下帶來更好的產品，才能讓企業在國際鋰電池，這個大市場上將根紮的根深。

當然目前中國在鋰電池國際市場拿下的成績，完全可以用相當出色來形容，不過作為如今世界大國和世界強國的中國，我們並沒有躺在功勞簿上傻吃蔫睡，在那些我們不知道的地方依舊有著那樣一群人，為鋰電池生產技術的革新而努力著。

而這其中作為中國工程院士的陳立泉教授，就是這其中的典型代表，如今已耄耋之齡的陳老，已經完成對於新型納米矽鋰電池的研發，在體積不變安全性不變的情況下，卻是帶來了傳統鋰電池5倍的容量，而在固態電池方面作為陳老徒弟的李泓教授，同樣也沒有辜負陳老的期望，已經完成300（kw/g）固態電池的開發以及設計工作，同時也進入到了試驗階段。

從目前的試驗的結果來看，相同的新能源汽車的續航里程可以實現成倍的增長，這絕對是非常可喜可賀的結果，固態電池是當下動力電池的發展趨勢，由於有著非常好的前景，全球也是有著超過50多家企業和機構，在從事固態電池的研發，而中國包括寧德時代、國軒高科、蜂巢動力等公司，透露出的消息來看均有著不錯的收獲。根據消息表示或在未來不久中國的新能源汽車，也將會換裝續航能力更強的固態電池。

在鋰電池開發研究等方面，中國不僅僅只是關注高端電池且僅僅在高端電池上發力，在其他方面也是遍地開花，同樣是陳老的徒弟，現任中科院研究員的胡勇，則一直致力於鈉離子電池的研發，而中國在在鈉離子電池的研發上，同樣也是處於國際領先地位，鈉離子電子的最大的優點就是成本更低，雖然能量密度不如鋰電池，但是對於能量要求不高的民用領域這無疑是非常好的產品，低價高質這樣的產品也是老百姓們更喜歡的。

任何事物在發展的過程中都沒有永遠的常勝將軍，誰都會來到一個短暫的頂峰，可是那時候才更需要加倍努力，而不是享受處在頂峰上的美好風景，日本鋰電池行業衰退就是最好的例子，這可以說是中國鋰電池行業最好的警鐘，在此我們也希望中國在鋰電池行業的技術，能夠發展的越來越快和越來越好，我們不僅要做世界鋰電池行業的領頭羊，我們更要做世界鋰電池行業的NO.1。