編者按：三位鋰電池領(lǐng)域科學(xué)家的研究成果已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)商業(yè)領(lǐng)域，成就了不少企業(yè)家的商業(yè)夢(mèng)想，改變當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)進(jìn)而改變?nèi)祟?lèi)的生活方式。在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型不可逆的大前提下，鋰電池的發(fā)展藍(lán)圖自然有著足夠的想象空間。至于安全問(wèn)題的解決，關(guān)鍵在于技術(shù)是否突破。
經(jīng)過(guò)40年的研究，美籍科學(xué)家約翰*古迪納夫(John B. Goodenough)在鋰電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn)終于獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的認(rèn)可。
與其共同站上2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)舞臺(tái)的，還有英籍科學(xué)家斯坦利*威廷漢(Stanley Whittingham)和日籍科學(xué)家吉野彰(Akira Yoshino)。
三位科學(xué)家在鋰電池領(lǐng)域的貢獻(xiàn)，讓便攜的手機(jī)、筆記本電腦成為可能，更成為正在開(kāi)啟的智能汽車(chē)時(shí)代的原始密碼。
如今，他們?cè)阡囯姵仡I(lǐng)域的研究已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)商業(yè)領(lǐng)域，成就了不少企業(yè)家的商業(yè)夢(mèng)想?！?019 LEXUS雷克薩斯*胡潤(rùn)百富榜》榜單顯示，繼去年7位寧德時(shí)代股東登上百富榜后，今年來(lái)自杭可科技的曹驥、曹政父子以及容百控股的白厚善也相繼登上榜單。
從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)應(yīng)用，鋰電池正在顛覆式地改變當(dāng)前被認(rèn)為理所應(yīng)當(dāng)?shù)募夹g(shù)，改變當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)進(jìn)而改變?nèi)祟?lèi)的生活方式。
而這項(xiàng)以"留下一個(gè)更清潔、更美好世界"的初心而研發(fā)的鋰電池研究，其市場(chǎng)化的應(yīng)用和發(fā)展是否如約翰*古迪納夫的姓一樣"足夠好"呢？
新能源劇透鋰電池發(fā)展
先來(lái)看資本市場(chǎng)的反映。2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)花落鋰電池研究的消息一經(jīng)公布后，包括電池制造商寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能等在內(nèi)的電池制造商、鋰礦代表企業(yè)天齊鋰業(yè)、正極材料代表企業(yè)杉杉股份、負(fù)極材料代表企業(yè)諾德股份、電解液代表企業(yè)多氟多等鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)股價(jià)均呈現(xiàn)出不同程度的上漲。
這意味著，逐利的資本市場(chǎng)已經(jīng)嗅到了獲得諾貝爾獎(jiǎng)?wù)J可的鋰電池產(chǎn)業(yè)巨大的商機(jī)，并迅速做出反應(yīng)。
事實(shí)上，鋰電池是決定當(dāng)前新能源發(fā)展特別是純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的重要一環(huán)。在全球新能源發(fā)展的大潮之下，鋰電池作為其中的關(guān)鍵自然被釋放出極大的發(fā)展空間。
汽車(chē)新四化浪潮的沖擊之下，各國(guó)政府為新能源汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)劃了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展計(jì)劃和宏大的發(fā)展目標(biāo)。
中國(guó)站在汽車(chē)新四化的風(fēng)暴眼中，自然將更多的財(cái)力物力傾注在新能源的發(fā)展之上。根據(jù)中國(guó)制造2025的規(guī)劃，到2020年，自主品牌純電動(dòng)和插電式新能源汽車(chē)年銷(xiāo)量突破100萬(wàn)輛，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占70%以上；到2025年，與國(guó)際先進(jìn)水平同步的新能源汽車(chē)年銷(xiāo)量300萬(wàn)輛，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占80%以上。
這意味著，鋰電池產(chǎn)業(yè)將依附新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的勢(shì)好的發(fā)展前景而有巨大的發(fā)展空間。從當(dāng)前的情況來(lái)看，新能源汽車(chē)鋰電池市場(chǎng)已經(jīng)呈現(xiàn)出這種趨勢(shì)。
據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究所數(shù)據(jù)，2018年中國(guó)鋰離子電池市場(chǎng)產(chǎn)量同比增長(zhǎng)26.71%，達(dá)到102 GWh，中國(guó)在全球產(chǎn)量占比達(dá)到54.03%，其中動(dòng)力電池產(chǎn)量占比65%。
預(yù)計(jì)2019年全國(guó)鋰電池產(chǎn)量將達(dá)到141 GWh，產(chǎn)值規(guī)模1800億元。其中動(dòng)力鋰電池這塊，受益于新能源車(chē)的快速發(fā)展，動(dòng)力電池產(chǎn)量將超100 GWh。而高工產(chǎn)研鋰電研究所(GGII)I則預(yù)計(jì)到2022年中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量將達(dá)到215GWh，同比2017年增長(zhǎng)3.8倍。
鋰電池行業(yè)現(xiàn)如今的規(guī)模已經(jīng)非常龐大，隨著新能源電動(dòng)車(chē)的爆發(fā)增長(zhǎng)，鋰電池將對(duì)原有鉛電池的加快替代，未來(lái)鋰電池市場(chǎng)將繼續(xù)爆發(fā)，未來(lái)幾年行業(yè)規(guī)模也將達(dá)萬(wàn)億級(jí)別。
安全問(wèn)題成攔路虎
新能源汽車(chē)行業(yè)大勢(shì)的助推為鋰電池產(chǎn)業(yè)的未來(lái)的發(fā)展提供了充足的想象力。然而，即便是"足夠好"團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)將近半個(gè)世紀(jì)的研究，依然沒(méi)能完全規(guī)避的是鋰電池"天生"的安全隱患。這更成為當(dāng)前鋰電池發(fā)展最大的攔路虎。
1976年，?？松梨谏暾?qǐng)了鋰電池發(fā)明專(zhuān)利。它比其他電池更能儲(chǔ)電，但也有一個(gè)致命的缺陷——容易起火爆炸。而足夠好團(tuán)隊(duì)對(duì)于鋰電池四十年來(lái)的研究，也依然沒(méi)有完全消除這鋰電池容易起火爆炸的本質(zhì)性缺陷。
鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等研究成果的出現(xiàn)，均是古德納夫在尋求解決鋰電池安全問(wèn)題的產(chǎn)物。這些新型材料的出現(xiàn)，雖然很大程度上解決了鋰電池誕生之初存在的"枝晶"安全隱患，但卻不能完全避免這一問(wèn)題。
在實(shí)驗(yàn)室中，安全問(wèn)題的發(fā)生只意味著實(shí)驗(yàn)的失敗概率，但在現(xiàn)實(shí)生活中，特別是鋰電池在汽車(chē)上的應(yīng)用，一旦發(fā)生安全問(wèn)題則是涉及生命的大事。因而在安全問(wèn)題上，誰(shuí)也不能掉以輕心。
從新能源汽車(chē)市場(chǎng)化應(yīng)用以來(lái)，自燃起火似乎成為了"永恒"的話題。2015年，蟹島的一場(chǎng)大火，將處于補(bǔ)貼狂歡中的中國(guó)新能源市場(chǎng)拉回了現(xiàn)實(shí)，緊接著，以特斯拉自燃起火為代表的新能源安全事件在汽車(chē)圈不斷發(fā)酵，為新能源汽車(chē)銷(xiāo)量劇增的繁榮景象蒙上了一層揮之不去的陰影。
市場(chǎng)表現(xiàn)出的疑慮和擔(dān)心，受到政府部門(mén)的高度重視。全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬(wàn)鋼曾表示："我們要清醒地認(rèn)識(shí)到，我國(guó)新能源汽車(chē)正處在培育期向成長(zhǎng)期轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期。保障新能源汽車(chē)的安全運(yùn)行，杜絕重大的事故，是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)，也是事關(guān)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展全局的生命線。"
不過(guò)，需要指出的是，當(dāng)前新能源汽車(chē)政策依然表現(xiàn)出對(duì)高續(xù)航里程的嚴(yán)苛要求，在鋰電池續(xù)航里程和安全性這一矛盾中，市場(chǎng)會(huì)做出怎樣的選擇？鋰電池未來(lái)的發(fā)展前景是否"足夠好"呢？
固態(tài)電池或成解題密碼
在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型不可逆的大前提下，鋰電池的發(fā)展藍(lán)圖自然有著足夠的想象空間。至于安全問(wèn)題的解決，關(guān)鍵在于技術(shù)是否突破。
事實(shí)上，古德納夫團(tuán)隊(duì)對(duì)鋰電池研究的本質(zhì)在于，尋找到一種安全的材料。在90歲那年，古迪納夫產(chǎn)生了一個(gè)新的構(gòu)想：全固態(tài)電池。這被認(rèn)為是鋰電池的優(yōu)化解決方案。
資料顯示，相比于現(xiàn)階段的液態(tài)電池，全固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)極其明顯，尤其是在安全層面上，液態(tài)鋰電池于過(guò)度快充時(shí)會(huì)產(chǎn)生"枝晶"，刺穿內(nèi)部隔膜引發(fā)電池短路而起火爆炸的危險(xiǎn)。而理論上，固態(tài)鋰電池則可避免此危險(xiǎn)發(fā)生。
而在工作原理上，其固態(tài)的電解質(zhì)具有的密度以及結(jié)構(gòu)，可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量和能量密度。
如今，固態(tài)電池的研究已經(jīng)是一種全球的趨勢(shì)。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球范圍內(nèi)約有50多家制造企業(yè)、初創(chuàng)公司和高?？蒲性核铝τ诠虘B(tài)電池技術(shù)。包括日本的豐田、日產(chǎn)、松下，中國(guó)的寧德時(shí)代珈偉股份、贛鋒鋰業(yè)等紛紛加入固態(tài)電池戰(zhàn)隊(duì)。
不過(guò)，距離固態(tài)電池商業(yè)化落地依然有一段距離。大眾汽車(chē)集團(tuán)管理董事會(huì)主席迪斯在接受汽車(chē)頭條APP采訪時(shí)明確表示，關(guān)于全固態(tài)電池量產(chǎn)或工業(yè)化生產(chǎn)的規(guī)劃將在2023年至2024年間實(shí)施。
而豐田的計(jì)劃是，到2025年豐田旗下所有車(chē)型，包括雷克薩斯車(chē)型全部都要完成新能源化的目標(biāo)下。因而，豐田汽車(chē)執(zhí)行副總裁，研發(fā)主管寺師茂樹(shù)曾公開(kāi)表示，研發(fā)新型固態(tài)電池的節(jié)奏要逐步加快，并預(yù)計(jì)將于2020年的夏季奧運(yùn)會(huì)到來(lái)之前正式推出市場(chǎng)。
可以看到，鋰電池的安全問(wèn)題已經(jīng)成為"眾矢之的"，新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下均在積極尋求著新的解決方式。
或許，在解決鋰電池安全問(wèn)題之際，便是鋰電池發(fā)展真正"足夠好"之時(shí)。而這一天將在什么時(shí)候到來(lái)？要看鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上下如何緊密合作，共同推進(jìn)了。
原標(biāo)題：獲諾獎(jiǎng)的鋰電池是不是"足夠好"?
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