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我国锂离子电池的发展:曾被日本垄断,如今占据全球70%市场

2021-2-20 11:24:50来源:网络作者:
  • 导读:
  • 全世界最畅销的手机,分别来自中国,美国和韩国。三个国家的手机各有特点,美国的苹果手机系统流畅,安全性高,韩国的三星手机,技术先进。这两家也是凭借各自的优点,在全球市场中站稳脚跟。
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  • 锂离子电池

    全世界最畅销的手机,分别来自中国,美国和韩国。三个国家的手机各有特点,美国的苹果手机系统流畅,安全性高,韩国的三星手机,技术先进。这两家也是凭借各自的优点,在全球市场中站稳脚跟。
    而中国的智能手机算得上是后来居上,早前被三星和苹果占领中国市场,随后凭借着性价比打开销路。如今,中国的手机不仅有性价比,还有一项技术是另外两家无法匹敌的,那就是快充技术。
    苹果手机最令人诟病的地方,大概就是电池容量和消耗快,充电慢。而中国手机容量大,最重要的是有超级快充技术。现在的中国主流智能手机,大多都能在一个小时之内充满电,轻度使用的话能够坚持一天的时间。而这是苹果和三星无法匹敌的,这也是很多人选择中国手机的重要原因。之所以能够实现令人难以想象的快充技术,与我国达到世界领先水平的锂离子电池技术,有着不可分割的关系。
    中国锂离子电池,不仅用在手机上,还用到了电动汽车上。如今,世界上70%的锂离子电池都是MadeinChina。然而,在上个世纪,全世界的锂离子电池市场,几乎被日本完全垄断,中国在这方面更是毫无影响力。
    中国锂离子技术是如何发展起来的呢?锂离子电池的出现,或许比大家想象中的更晚。上世纪70年代,美国埃克森石油公司的员工,惠廷厄姆利用硫化钛做正极材料,金属锂做负极材料,制作成了世界上第一个锂电池。当时的锂离子电池并不稳定,易爆炸,充电后电池容量衰减快,所以并没有进行商用。
    不久之后,一位名为古迪纳夫的科学家,解决了这个问题,并发明了可充电的锂离子电池。而后,1983年日本科学家吉野彰,发明了更为高效的,安全,可靠的锂电池,并正式申请专利。这三位科学家,也因此获得2019年诺贝尔化学奖。但是,一直到1991年,日本索尼公司才真正将锂离子电池投放市场,1992年才实现量产。
    从发明到商用,整整经历了20多年,可见锂离子技术的进步有多难。此时的中国在锂离子电池方面还一片空白,锂电池市场完全被日本垄断。1992年,随着笔记本,手机逐渐出现,锂离子的用途越来越广泛,我国才正式开始锂离子电池的研究。两年后推出中国第一只AA尺寸的电池、1997年才建成我国第一条锂离子电池生产线。
    但是,当时的中国锂离子技术,依旧远远落后于人、此时的局面依旧是日本一家独大,索尼靠着先期的优势,牢牢占据行业第一的位置,而韩国也已经在这方面超过我国。一直到2000年,我国建成天津力神电池公司大生产线,中科院和一批诸如比亚迪,华光,光宇这样的企业,投入研究和产业化发展,极大的推进了我国锂离子电池技术的进步,以及产业发展。依靠着中国原料,市场,政策的三大优势,一跃成为全球锂电池行业的头部,拥有全球最往常的锂电池产业链。市场规模最大,在地位上已经能够与老牌的,日本锂电池巨头平分秋色。
    而且随着全球电动汽车的发展,中国锂电池技术也快速提升,并带动锂电池市场规模持续扩大。目前,我国锂电池部分指标,已经达到国际先进水平。比如比亚迪新研发的磷酸铁锂电池,“刀片电池”,它的高体积能量密度,能够在较小的空间布置大容量电池,单次充电可满足600公里续航,电池寿命方面,比亚迪的刀片电池可以达到,电池充放电3000次以上,行驶里程在120万公里。在全世界来看,这项技术都算得上顶尖技术。
    获得诺贝尔化学奖的日本科学家吉野彰,曾经在一次公开的技术交流大会上说到,比亚迪,宁德时代等企业,都有非常强劲的动力,技术层面上也非常乐观。锂电池技术的全面发展,让我国在锂电池市场上,占据最大的一块领域。
    根据数据显示,目前中国企业的产能,已经占据全球总产能的70%以上。2018年,全球动力电池出货量前10名中,中国企业就占据了其中的7个位置。锂电池的产业化领先全球,锂电池产业的增速同样喜人。2019年,中国锂电池产业规模,达到1750亿元,同比增长1.33%。从产量上看,2020年全国锂电池产量就已经达到188.45亿只,同比增长14.4%,仅2020年12月,全国就完成了21.66亿只锂电池的生产,同比增加26.4%。
    在锂电池产业方面,中国虽然领先全球,但是我还是要泼一泼冷水。中国在锂电池技术方面,相对发展比较晚,所以在最基础,最核心的层面,中国并不具备太大的技术优势,甚至和日韩相比,还有一定的技术差距。
    除了在技术水平和制造工艺上,更大的差距主要还是在研发和管理上。在重大科技突破方面,我国依旧有所不足。此外,我国电池市场还出现,供应紧张和产能过剩并存的矛盾现象。主要原因是市场两极化太过明显,高端优质产品供不应求,但是低端的产品却销售困难。
    随着新能源汽车行业竞争加剧,电池的能量密度的提升和成本的降低,将会成为锂电池企业发展的关键,一些技术落后的企业会被逐渐淘汰,行业洗牌加速。
    值得一提的是,在锂电池之后,又掀起固态电池的风潮,全球电池行业的竞争将开启下一块战场。日本已经为此做好准备,联合部分汽车,电池企业和学术机构,共同研发,并希望在2022年掌握固态电池技术。
    德国大众也宣布将投资1亿美元,用于固态电池的开发和量产。欧美虽然在锂电池技术方面,落后于中日韩,但是却同样要在固态电池这方面发力。而我国企业在固态锂电池领域,又一次落后于日韩,而且主要是由高校和研究机构进行研发,企业方面还未有布局安排,因此在产业化进程方面进展缓慢,中国能否在下一个战场,再次领先全球,有很大的未知数。

 

(关键字:锂离子电池)

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