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          我们要勇于在别无选择中,毅然杀出一条生路。——洛克菲勒


世界上第一辆汽车其实是电动的。

电动汽车,电池是关键,所以我们还得先从电池说起。1859年,法国大科学家普兰特(G.Plante)发明了可充电的铅酸电池。

SW电子游戏1881年,法国工程师古斯塔夫·特鲁夫(Gustave Trouve)造出了世界上第一辆汽车,这辆三轮电动车采用铅酸蓄电池供电,由0.1马力的直流电动机驱动,速度最高15麦,续航16公里。

SW电子游戏四年之后(1885年末),德国人哥特里布·戴姆勒(Gottlieb Daimler)发明了第一辆搭载汽油内燃机的四轮汽车,发动机功率1.1kw,最高车速14麦。

SW电子游戏大约两个月后的1886年1月29日,一个名叫卡尔·本茨(Karl Benz)的德国工程师成功试制出了世界上第一辆单缸发动机三轮汽车。以后每年的这一天,被认为是全世界汽车的生日。

不过在这之后的二十多年时间里,燃油车都是被电动车按在地上摩擦又摩擦的。

与被称为“散发着恶臭又吵闹的”燃油车相比,当时的电动车简直就是浑身散发着老牌贵族气质:无气味、无震荡、无噪音还不用换挡,清洁、安静、舒适且易操控(奇怪直至今天,这些依然还都是电动车最主要的优点),妥妥的高富帅。

人见人爱,且身手了得。

在20世纪初那个马车、蒸汽车、燃油车和电动车共同在道路上穿插往来的年代,巴黎就经常搞一些把这些交通工具凑在一起的赛事。毫无疑问,电动车从来都是一马当先,其他三位都只剩下吃土的份儿。

SW电子游戏上个世纪前20年,电动车一度占到了快一半的市场份额。但在1920年之后,在飞速进步的石油开发技术和内燃机技术的加持下,燃油车都没给电动车在地上摩擦的机会,直接就把老对手赶下了历史舞台。

当燃油车开始崛起的时候,电动车的两大劣势就显得很致命了:续航里程短和充电不方便(奇怪直至今天,这些依然还是电动车最主要的缺点)。

SW电子游戏历史总是呈螺旋状向上发展。一百多年前,电池在内燃机之前就是汽车的动力源,电动汽车经历了兴起、挫折,在今天重又复兴,仿若一个历史轮回。

SW电子游戏在电动车窝在角落暗影的这一个世纪,电池借着一种叫做“锂”的金属,不断进步,迭代,终于卷土重来。

一 锂想的兴起

SW电子游戏一切的故事,都要从锂元素的发现说起。

锂,这个元素周期表的第一个金属元素,从被发现的那一天起,就那么的与众不同,仿佛是受到上帝的青睐,注定要成为天选之子。

在所有的金属中,它最轻,密度低至0.534g/cm3;它最小,原子质量小到6.95;它最活泼,极易与外界发生反应。

1818年1月27日,身为矿物勘探爱好者的雅各布·贝采里乌斯(Jöns Jakob Berzelius)在他的个人日记中记录下了他的最新发现,并在日后将此记录通信给自己一位当期刊编辑的好友。在他们的通信中,贝采里乌斯将自己新发现的这种金属用“Lithion”命名,即希腊文中的“石头”,后经演化成“Lithium”,也就是今天的“锂”。

即便再伟大的事物,在发光发热之前,都难免要经受长时间的忍耐与孤独。锂也不例外,从1818年到1913年将近一个世纪的时间里,人们都对这种闪亮、洁白、易燃的金属敬而远之。

锂是非常活泼的碱金属元素,能和水以及氧气反应,而且在常温下就能与氮气发生反应。对于这样一个顽皮的家伙,要保存它是十分困难的,它不论是在水里,还是在煤油里,都会浮上来燃烧,以至于化学家们最后只好把它强行捺入凡士林油或液体石蜡中。

SW电子游戏因为锂的保存、使用或是加工都比其他金属要复杂得多,所以导致这种金属长期没有得到应用。锂的命运似乎注定被永远的封印在实验室和羊皮纸上。

1913年,转折的时刻终于到来。

当时欧洲正处于即将打响的战争阴影之下,但在平静的大洋彼岸,美国的两位化学物理科学家吉尔伯特·牛顿·刘易斯(Gilbert Newton Lewis)和弗雷德里克·乔治·凯斯(Frederick George Keyes)在研究为军方提供更高效的储能装置时,发现了锂的电化学活性出奇的高。

为此他们设计了经典的三电极实验,精确的计算出锂的电极电势,并且在当时的元素周期表尚不完整时就大胆预言,锂是具有最低电位的电极材料。

他们的先见之明直到今天依然适用,指引着无数人实现金属锂作为最终负极这一至高理想。

两位著名科学家的论断至此开创了业界对锂应用于电池的极大热情,即便是整个一战也不能阻止。

当时科学家对锂的研究热情可能超出今天的想象,以至于一种宗教式的虔诚情绪普遍出现在严谨的科学界。在当时的学术论文中,科学家们经常使用“Holy Grail”(圣杯)这样的称谓来指代锂对于电池的意义。

SW电子游戏圣杯是什么?那是耶稣在受难前的晚上,最后的晚餐中使用的酒杯。

SW电子游戏追求圣杯的路途一开始就不顺利。由于锂这个顽童太过活泼,几乎没有什么是它不与其反应的。所以找到一种像母亲子宫中的羊水一样的电解液,和谐地与锂这个顽童相处也就成了那个时代的当务之急。

SW电子游戏最终在1958年,来自美国加州大学伯克利分校的威廉·西德尼·哈里斯(William Sidney Harris)迈出了关键的一步,他成功地筛选出了两位有望成为英雄母亲的电解液,碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC),并且就锂在水性电解液和有机电解液的不同行为展开了论述,最终确立了锂-有机电解液这一组合无可撼动的地位,直到今天依旧左右着锂离子电池的发展。

SW电子游戏可也正是这位哈里斯, 在最终EC和PC二选一的抉择中,认为二者电化学行为一致,故选择了低熔点的PC。而正是这样经典的错误引导,使得锂离子电池的面世推迟了20年。

SW电子游戏(PC用于二次电池,与锂离子电池的石墨负极相容性很差,充放电过程中,PC在石墨负极表面发生分解,同时引起石墨层的剥落,造成电池的循环性能下降。但在EC中却能建立起稳定的SEI膜。)

二 锂想的破灭

SW电子游戏哈里斯的重要发现,使得人们对金属锂应用于可充电电池的热情进一步高涨。

SW电子游戏在之后的时间里,固体电解质膜(SEI)成为最为重要的发现。SEI是由金属锂和有机电解液反应产生的一层钝化膜,附着在金属锂的表面起着稳定和保护的作用。同时SEI就像脐带,能够来回传输电池中的营养物质---锂离子。SEI的发现似乎解决了锂应用于可充电电池的所有问题,人们距离得到圣杯看似只有一步之遥。

可是,一个隐忧像幽灵一样漂浮在人们的心头,并最终惹出大祸。

这就锂想破灭的最重要原因----锂枝晶。

即便是数十年后,科技发展到今天的水平,锂枝晶仍旧是整个锂电行业人士的噩梦。

锂枝晶的形成太过复杂,简要来说,就是锂离子这个顽童在往返家(析出/沉积到锂金属上)时又调皮了。首先它出门的时候就不安分,经常要把自己的家弄得一团糟(结构变化),待到完成任务之后(充放电循环),也不整整齐齐地排着队各回各家,却偏偏喜欢凑热闹,偏偏几个孩子同时要往一家的门口挤进去,结果就造成了少数几家人门口堵塞,排起长龙,而这条长龙队伍长度通常在纳米级别,但足以造成巨大的杀伤力,导致电池短路乃至爆炸。

科学家就把这条纳米线成为“枝晶”。

SW电子游戏枝晶的对电池巨大的破坏作用一开始并没有被发现,直到有一位勇士做了第一个吃螃蟹的人,才用血和泪的教训为后人奉上了最惨痛的一课。

这位勇士是一家叫做Moli Energy的加拿大公司。这家公司在1985年推出了AA型的电池,用二硫化钼作为正极,金属锂作为负极。

Moli Energy公司的锂电池比能量超过100Wh/kg,其一出手就引起极大震动,尤其是当时消费电子产品处于飞速发展的日本。难以计数的日本公司与Moli Energy签订了合同,购买其革命性的产品。而Moli Energy也趁热打铁,与1989年推出其第二代产品,正极采用二氧化锰,负极继续采用金属锂。

SW电子游戏作为全球第一家商业化可二次充电的锂电池的公司,Moli Energy有多火?据说当年就连想进军电动车市场的福特都将其囊入了将要投资或收购的目标。

可是所有人都没想到,这款革命性的产品,革的却是消费者和Moli Energy自己的命。

我们可以看看Moli Energy的大起大落:

1988年12月,第一代产品售出两百万,主要客户NEC的掌上电脑和NTT的电话 Moli Energy来到自己的巅峰时刻;

1989年春,第二代产品发布;

1989年春,第一代产品出现安全事故(起火爆炸),引起公众恐慌;

1989年夏,Moli Energy宣布召回所有已出售的产品,并对受害者提供经济赔偿;

1989年年底,Moli Energy进入破产阶段;

SW电子游戏1990年春,日本电子巨头NEC收购Moli Energy;

有人可能不理解日本人为什么要收购Moli Energy,这就不得不佩服日本人一贯一根筋轴到死不见棺材不落泪的精神。

我们可以看看,日本人接手Moli Energy后都干了什么事。

SW电子游戏首先,NEC宣布要将Moli Energy的产品全部进行重新检测:

1.按照Moli Energy原有的制造方法制造50万只电芯,每一只都进行X射线扫描检测是否有缺陷;

2.将这50万只电芯进行pack组装,并安装在手机上。在低倍率条件下进行长时间充放电循环,时间有多长?5000次循环,测试时间接近一年半;


SW电子游戏最终的检测结果是,几乎所有手机电池都出现不同程度的故障和失效,从容量急剧衰减到短路失效甚至极端的起火爆炸都应有尽有。

SW电子游戏最终NEC宣布永久放弃将金属锂负极用于可充电电池的路线。

一时间,锂想破灭。一条康庄大道瞬间变为艰难和血腥的荆棘山路。

外界舆论见风使舵,立刻对整个锂电池行业展开了狂风暴雨似的口诛伐,负面评价铺天盖地。全世界的科学家及相关从业人员进入至暗时刻。沉默百年的金属锂,好不容易看到应用的前景却落得如此下场。

整个业界也开始对自身的反思和质问:“我们究竟还要走多少弯路,熬过多少苦难,才能实现金属锂的可充电电池?”

三 锂想的复兴

在Moli Energy安全事故吸引众人目光之时,很少有人能冷静客观来看待锂系可充电电池的真实发展水平。而正是一小部分人,在喧嚣中重新坐回冷板凳,开始苦心孤诣,希望实现锂想。

早在Moli Energy辉煌与没落之前,对正极材料的研究就取得了重大突破。以迈克尔·斯坦利·惠廷汉姆(Michael Stanley Whittingham)为代表的研究者,清晰地阐明了嵌入/脱出类材料与转化类材料接收锂离子的根本不同,以及二者对电池充放电可逆性的重要影响。

SW电子游戏总的来说,嵌入/脱出类材料的优缺点一开始就研究得十分透彻:它具有优异的可逆性(充放电时最小的结构变化);同时能量密度受损(由于主体晶格惰性质量和体积)。但由于当时金属锂的应用仍十分有希望,该成果并未受到重视,甚至发明者惠廷汉姆和他背后的支持者埃克森美孚石油公司也未给予多少关注。

SW电子游戏太遗憾了,其实他们的首创成果,二硫化钛做正极-锂铝合金做负极的电池已经十分接近今日熟悉的锂离子电池模型,他们勇敢的迈出了让电池中不存在纯金属锂这一步。这种模型下的电池具有不可思议的稳定性,静置35年以后,仍能保持50%以上的初始容量。

惠廷汉姆之后有了一个响亮的名号:“可充电锂离子电池的创始之父”。

但能量密度低的问题依然困扰着惠廷汉姆,无论他采用二硫化钛或者二硫化钼作为正极材料,都无法突破电池电压徘徊在2V左右的尴尬处境。

另一条赛道上,受到大师们在正极材料研究成果的鼓舞,以及Moli Energy的悲惨故事。大家对金属锂用于负极有了更多理性的看法,相应的研究思路发生转变。

首先值得注意的是奥伯恩(J.J.Auborn) 和巴尔贝里奥(Y.L.Barberio)的工作,他们改变了以往锂离子只能储存在负极的刻板想法,提出双插入配置式的电池结构,即正负极都应该采用可以嵌入/脱出锂离子的层状结构材料。


这样的电池结构可以使锂离子在最初全部处于正极而非负极,即整个电池处于放电(低能量)状态。

SW电子游戏这种精巧的设计结构避免了一个非常严重的问题:嵌入了锂离子的负极材料对环境湿度和电解液都十分活泼,这也是今日电池制造过程中化成工艺存在的理论基础,一种逐步的负极电化学嵌锂行为,伴随着SEI膜在负极表面的逐步形成,是更安全和可靠的。

更重要的工作毫无疑问是出自约翰·班尼斯特·古迪纳夫(John Bannister Goodenough)之手,他的三次飞跃式突破彻底让锂离子电池迎来曙光。钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂均出自这位大师之手。

SW电子游戏古迪纳夫大师也很坦诚,说自己受到惠廷汉姆极大的启发,将正极材料的选择范围由过渡金属硫化物变为过渡金属氧化物,这样就既保证了正极材料在高电位的稳定性,又提高了全电池的电压。

大师们的工作让饱受质疑的锂电池行业在摇摇欲坠中维持了声誉,现在需要更多的人参与进来,推进这最后一公里。

SW电子游戏1989年Moli Energy的召回事件迅速改变了研究者和公司对双插入配置式的电池结构的看法。其中,日本的电子行业的两大巨头索尼电子和三洋都在寻求更高能量密度的电池来支撑飞速发展的便携式电子产品。

在正极的问题基本解决后,攻克负极这一难题成为重中之重。

首先引起业界研究者关注的层状材料就是碳家族材料,碳家族材料有着低电位、高容量和资源丰富等一系列先天优势,让它们迅速成为锂电业界关注的宠儿。

1986年,日本石化巨头朝日化学的一个研究小组采用了钴酸锂作为正极,石油焦炭作为负极,溶解有高氯酸锂的PC作为电解液组装出第一个电压接近4V的可充电电池,并且合理地选择了铝和铜分别作为正负极的集流体。

足球已经踢到门线上了,只差最后轻轻一推。

SW电子游戏1987年1月,朝日化学与索尼电子签署了保密协议,向后者展示了他们的最新的研究成果,被索尼立刻花重金买了下来。终于,锂离子电池迈出了产业化的最后一步。

几乎在交易达成的同时,索尼内部至少成立了六只技术攻关小组,采用类似赛马的机制进行技术开发。他们将负极材料从石油焦炭换成石墨,把电解液材料重新换成了被抛弃20年之久的EC。

终于,完成了最后的突破。

锂离子电池时代,终于到来。

SW电子游戏1990年2月14日这一天,索尼正式对外发布了一款全新的锂离子可充电电池。这款电池的优良性能震撼了世界:4.1V的电压,80 Wh / kg的质量能量密度,200 Wh / L达到了体积能量密度,对当时流行的镍镉电池几乎是压倒性的优势。

索尼公司最重要的创举是建立了锂电行业的工业标准,这就是大名鼎鼎的18650圆柱型电池。最初18650电池是为索尼CCD-TR1 8毫米摄录一体机设计的, 65毫米的长度由摄像机的宽度定义,因此它可以由一个成人手掌保持。而直径18毫米是允许的最大尺寸,通过安全计算,对于电池容量为1000~1300mAh,在这样的直径下不会发生热失控。

尽管日后锂电技术有了长足的进步,电池容量持续增大以及应用场景不断多元化,但这种独特的外形却沿用至今,即使在今天仍旧是消费电子产品中不可或缺的零部件。

四 曲折之路

1995年11月4日凌晨,就在索尼的锂离子电池在全球市场大杀四方,其在日本本土的工厂加足马力拼命产量爬坡的节骨眼上,位于福岛县郡山市的锂离子电池第3工厂着了一场大火。

SW电子游戏这场大火造成的后果堪称空前的惨重,超过100万块电池被烧毁。更糟糕的是还远不止如此:社会舆论对锂离子电池的话锋开始发生逆转,这节小小的圆柱形电池,不再是为电子数码产品提供能量的有着远大前景和光明未来的明日之星,而是一个个随时可能起火爆炸的“危险的恶魔”。

SW电子游戏刚刚生根发芽,还未含苞待放的锂离子电池产业面临着自诞生以来最大的一次生存危机。当年Moli的悲剧即将再现,一旦被扣上“危险品”的帽子,不仅意味着索尼的电池业务有可能在瞬间土崩瓦解,日本乃至全球的锂离子电池产业或许也将覆灭。

历史总是如此相似。当年Moli电池起火,导致NEC彻底停止了锂电池的生产和研发。而彼时锂离子电池的命运,也就取决于索尼公司的一念之差。

SW电子游戏起初,索尼怀疑在电池测试的过程中发生的意外引发火灾,但多次重复实验并没有发现明显的失火可能。最终,调查组发现是由于工厂为了降低成本,老化测试室和充放电室里没有采用阻燃性的托盘材料,才最终导致意外产生的小火花会瞬间蔓延开来。

在事故发生9个月后,索尼方面与东京消防厅交涉。经过长达4个小时的讨论,双方终于得出了锂离子电池不属于危险品的结论。稚嫩的锂离子电池,终于逃脱了夭折的厄运。

要想人前显贵,必定人后遭罪。索尼在锂离子电池上吃的亏,说多了都是泪。在这次触目惊心的事故后,痛定思痛的索尼对自己痛下杀手,开发出了多种针对锂电池内部缺陷的安全测试项目以及相应的保障措施。

其中就有,直至今天都堪称锂离子电池测试项目中最严苛的针刺检测(直至今天,三元锂电池都没有通过针刺测试,中国则直接取消了该检测项目)。索尼制定出的安全检测标准有多变态?其要求所有的测试都必须在最严格最苛刻的条件下进行,其中包括用钉子打穿电池也要保证不冒烟不起火,这甚至让当年的监管部门都感到震惊。

SW电子游戏日本人对待技术的严苛获得了丰厚回报,即使在今天,日本锂电池公司的技术水准也是全球公认的NO.1,毫无争议。

自此之后,锂离子电池的商业化道路上开始一帆风顺,助力全球消费电子产品的性能实现了突飞猛进式的飞跃。时年,美国最大的个人电脑生产商戴尔推出了一款配备了18650锂离子电池的笔记本电脑,宣传语就是“我们的笔记本可以在飞机上从纽约用到洛杉矶”。

凭借着在这个革命性产品上的先发优势,让已然是全球消费电子巨擘的索尼的事业更上了一个新台阶。自那以后,索尼在世界锂离子电池行业内的地位与日俱增,以索尼为代表的日本消费电子业更是在整个上世纪90年代横扫全球,一时间风光无限。

SW电子游戏而消费电子行业也一跃成为与汽车、家电并列的日本经济三大支柱。锂离子电池的成功商业化,不仅为索尼公司带来丰厚的回报,更给刚刚进入“失去的二十年”所有日本人看到经济再次腾飞的希望。

但历史有时就是这么的奇妙。就像日本曾经引以为傲的面板产业滥觞于美国,发展于日本,鼎盛于韩国,如今又轮到成为中国的主场。索尼和他的锂离子电池产业,终究也没能逃脱这风水转换的宿命般。

五 兴衰交替间

1997年12月,日本爱知县的丰田工厂里,一辆代号为NHW10的普锐斯缓缓驶下生产线。至此,全球汽车产业开始走进新能源时代。

直到2013年第二代普锐斯之前,在全球销售了12.3万辆的第一代普锐斯上搭载的都是松下为其生产的圆柱形镍氢电池。

SW电子游戏2008 年 2 月,特斯拉交付了第一辆Roadster。现在世人都知道:这开创了足以影响后世的电动汽车时代,但更少的人才知道,特斯拉还开创了锂离子电池作为动力电池应用在电动汽车上的先例。

SW电子游戏与此同时,打输了镍氢电池专利官司的丰田,开始全面转向锂离子电池阵营。

今天,将近30万辆底盘上装有7000~9000节18650圆柱电池的特斯拉已经在世界各地的道路上驰骋着。

特斯拉用的正是松下的电池,而凭借着特斯拉以及全球新能源汽车的日渐崛起的东风,松下一跃成为当今锂电产业版图中最重要的一支力量。

特斯拉和松下之间,那是另一个故事。

2016年,日本最大的电子元件生产商之一村田收购了索尼的电池业务。在推出世界第一款商用锂离子电池的25年之后,索尼以区区1.6亿美元的作价向自己开创的这个行业说了再见。

SW电子游戏当年,全球锂电池产值达到1850亿元,其中用于新能源汽车的动力电池占了近500亿元。

直到今天,全球锂电市场依旧以不低于20%的年均增长率高速成长,其中动力电池更是连年实现了令人咋舌的超过50%的增长,并且这一势头还将在未来很长的一段时间里持续下去。

SW电子游戏但这些,都与商用锂离子电池的鼻祖索尼无缘。那么,索尼为何在这次近十年来风起云涌的动力电池-新能源汽车产业大潮中销声匿迹?而曾与索尼在消费电子行业搏杀得难解难分的松下,却如何能够一跃成为这个朝阳行业的一方诸侯呢?

SW电子游戏这其中的故事,还得回到1990年代,那个大变革开启的十年说起。

眼看着隔壁的日本在消费电子领域凭借锂离子电池大杀四方,韩国人首先坐不住了。在韩国政府的扶持下,三星SDI、LG化学和SK创新三家韩企在巨额补贴的加持下,从3C电池杀入来了个弯道超车,一举击溃日本的消费电子行业。以三星为代表的“反周期”战术在全球市场上大行其道,一时间,索尼、三洋、村田等曾经睥睨天下的传统实力派选手被打的晕头撞向,找不到北。


SW电子游戏日本人惊呼:“狼来了!”

可是就算狼真的来了,能吃掉的也只会是羊。想当年,索尼不也是踩在Moli Energy这样先烈的尸骨上才走到今天吗?日本人应该明白,商业的世界本就如同战场一般残酷,优胜劣汰的法则永远都在发挥作用。有时候,一头狼和一只羊会在瞬息之间完成角色的转换。

SW电子游戏所以令人唏嘘的是,锂离子电池商业化的鼻祖却在锂电池将要在新能源汽车大放异彩的黎明时分,误判了形势,最终被国内同行松下,以及后起之秀韩国三星SDI、LG化学,以及更后起的中国公司攻城略地,在市场上节节败退,到了2008年的全球金融危机之后,几乎已处于元气尽失的状态。

SW电子游戏2008年以后,痛苦的不仅仅只有索尼,松下也一样身处水深火热之中。直到2013年起开始绝地反弹之前,松下都在“连续两年亏损超过7500亿日元”的至暗时刻里深陷。

松下在2008~2013年这段最艰辛而又阴暗的时间里慢慢积蓄力量,为日后的崛起开始打基础,其中关键一步就是对三洋电机的收购。

虽然在与来自中国的比亚迪的竞争中落败,但三洋在锂电池领域的技术积淀却不是盖的。所以,松下在此后的几年里一边裁撤电视面板、手机等亏钱业务,一边把最主要的精力放在对三洋电池技术的整合消化和吸收上。松下对形势的判断是,锂电池将迎来电动汽车和储能市场的春天。

SW电子游戏在关键时刻,松下选对了特斯拉,或者说是特斯拉成就了松下。

2011年,松下与特斯拉初步接触。


SW电子游戏2013年10月31号,双方签署了为期四年的锂离子电池供应合同。从2013~2017年,松下向特斯拉累积供应超过20亿节锂电池,价值达70亿美元。

史无前例的天量订单,为松下日后摆脱困境,走向全球动力电池霸主打下了坚实基础。

2014年,马斯克对外宣称:“松下就是特斯拉的心脏。”同年,在内华达州开建超级电池工厂gigafactory。

SW电子游戏事实证明,松下和特斯拉的合作的选择是正确并且具有开创意义的。这段合作第一次证明了普通的18650锂离子电池也可以用在电动汽车上。

SW电子游戏这样看似离经叛道的做法彻底震撼了全球汽车行业。从特斯拉的首款跑车Roadster,到风行全球的豪华电动车Model S/X,再到帮助特斯拉实现Q3季度盈利的model 3。


短短几年时间,特斯拉和松下联手,完成了一个对于汽车厂商而言几乎是不可能完成的难题:电动汽车,终于不是幻想,而是切实可行的理想。

2017年,全球锂电池的出货量达到143.5Gwh,市场规模超过2000亿,其中中国以一国之力生产和消费了其中的六成比例。2018年,全球锂电池出货量将超140GWh,产值超过2300亿。

SW电子游戏未来,得益于新能源汽车突飞猛进的拉动作用,全球锂电池出货量将在2020年突破250GWh,在2022年突破400Gwh。

SW电子游戏今天,日本仍旧掌控着锂电最核心的技术和人才储备,韩国四大材料布局全面且制造工艺领先,中国则携巨大的市场规模优势大杀四方。未来的全球锂电市场,中日韩必将迎来一战。

而在看得到的将来,我们也依稀看到些许的固态电池的曙光。

后记

SW电子游戏2014年10月15日,新加坡。

一众科技精英、行业大佬、政商高层在此召开全球高新技术产业峰会。在这次会议上,全球最大的行业咨询公司Frost &Sullivan做了题为“面向2020,改变已知世界的新趋势”的长篇报告。

SW电子游戏报告试图解决一个长久以来争论不休的问题,那就是在过去50年历史,人类浩如烟海的众多伟大发明创造和科学发现中,谁才是第一。

这份报告援引众多数据,从市场规模,受影响行业广度及深度等诸多方面,为一干重大发明排了座次。其最终结果是,锂离子电池力压晶体管、个人计算机名列第一。

从锂想的兴起、破灭、再到复兴,历史走过了一百多年的岁月,人类对高效储能装置的追求却从未停止,在当下电动汽车的巨大浪潮之下,本文希望通过对锂离子电池全景式的梳理,能够起抛砖引玉的作用,引起更多人深入的思考,加速出行电动化的转变。

SW电子游戏谨以此文致敬 世界锂电池产业历史上的每一个开创者和推动者:

雅各布·贝采里乌斯(Jöns Jakob Berzelius)——发现矿物中的锂,并命名;

吉尔伯特·牛顿·刘易斯(Gilbert Newton Lewis)和弗雷德里克·乔治·凯斯(Frederick George Keyes)——精确计算出锂的电极电势,引起锂电池研究热潮;

威廉·西德尼·哈里斯(William Sidney Harris)——确立有机电解液体系更适合锂电池;

SW电子游戏米歇尔·阿尔芒(Michel Armand)——提出嵌入/脱出的摇椅式概念,阐明锂电池、锂离子电池的工作原理;

迈克尔·斯坦利·惠廷汉姆(Michael Stanley Whittingham)——比较嵌入/脱出类材料与转化类材料根本不同,为锂离子电池电极材料选择提供指导;

SW电子游戏奥伯恩(J.J.Auborn) 和巴尔贝里奥(Y.L.Barberio)——电池设计思路转变,打破锂只能预先存储在金属锂中这一刻板印象,将锂源由负极变为正极。使电池一开始处于低能量的放电状态,原理上保障了安全;

SW电子游戏约翰·班尼斯特·古迪纳夫(John Bannister Goodenough)——将正极材料由过往的金属硫化物调整为含锂金属氧化物,成功发明可商业化的锂离子电池正极材料;

杰夫·达恩(Jeff Dahn)——三元正极材料发明人;

SW电子游戏吉野彰(Yoshino akira)——在碳材料家族中,成功应用石墨作为锂离子电池负极材料;

多伦·奥巴赫(Doron Aurbach)——电解液大师,对SEI膜形成和组分有着深入研究;

让-马里·塔拉斯(Jean-Marie Tarascon)——首创锂离子聚合物电池;

SW电子游戏吴浩青——中国“锂离子电池之父”,中国电化学的开拓者;

陈立泉——863计划二次锂电池专题负责人,主导建成中国第一条锂离子电池中试生产线。


文摘录于“建约车评”公众号:Michael Li 丨燕十七


参考文献:


(1) Fast-Forward to 2020: New Trends Transforming the World as We Know It; Frost and Sullivan: 2014. (244)

SW电子游戏(2) Nagaura, T.; Tozawa, K. Lithium Ion Rechargeable Battery. Prog. Batteries Sol. Cells 1990, 9, 209−217.

(3) Li, M.; Lu, J.; Chen, Z.; Amine, K. 30 Years of Li-ion batteries. Adv. Mater. 2018, 30, 1800561.

(4) Harris, W. S. Electrochemical Studies in Cyclic Esters; Dissertation submitted to University of California, Berkeley, CA, July 17, 1958.

(5) Pennington, S. Moving in on Moli. Vancouver Sun, Business Section; September 28, 1991.

(6) Whittingham, M. S.; Savinell, R. F.; Zawodzinski, T. Chem. Rev. 2004, 104, 4243−4244. (242)

(7) Kuribayashi, I. A Nameless Battery with Untold Stories, Private Press ed.; KEE Corporation, Union Press: Kanagawa, Japan, 2015.

 
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