全球锂电池进化往事:美国“先驱”,日韩“壮大”,中国“登顶”

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风起于青萍之末。三十年前，或许没人会想到锂电池会给人类的生活带来如此巨大改变，如今锂电池已广泛应用于电动汽车、电子产品、储能系统等领域。而其从萌生到壮大，可谓十年传育，十年发芽，十年枝繁叶茂。甫入壮年，新生代动力电池又逐渐微澜成浪。三十多年产业浮沉，笔墨或难以道尽。但可以尝试以时间线为轴，以国别和企业为抓手，去描绘锂电池产业版图变迁和企业代际的兴衰，以找出竞争制胜的关键和益于未来产业发展的思考。

01 美国篇

都说全球锂电池是中日韩“三国杀”，但美国其实才是锂电池技术鼻祖。上世纪 70 年代初，在全球“石油危机”下，美国政府大力开发新能源和储能技术，以减小对石油进口的过度依赖。因此，美国石油巨头埃克森美孚立即建立研究实验室，招揽了大批物理和化学界顶级人才，其中包括斯坦福大学固态电化学博士后斯坦利・惠廷汉姆。经过近五年不计成本以及十分保密的研究后，惠廷汉姆以硫化钛和金属锂为正、负极材料，制成世界上第一块新型锂电池。

1976 年，埃克森美孚为这项技术申请了发明专利，但由于锂电池仍易燃易爆并未从中获益。为了解决稳定性问题，1980 年，牛津大学无机化学实验室主任约翰・古德纳夫带领项目组，设计出以钴酸锂为正极材料的技术方案，极大地提升了锂电池综合性能。但古德纳夫在向牛津大学申请专利申报时，却被以应用前景渺茫而拒绝，最终以极低的价格将该设计专利转售给英国原子能科学研究中心。而由于负极材料没有根本性改善，这项技术回报依旧甚微。

1986 年，古德纳夫从牛津大学回到得克萨斯大学任教后，相继研发了锰酸锂、磷酸铁锂正级材料，从而使他的实验室汇聚了三种最重要的电池正极材料，成为世界锂电池“摇篮”。然而，1996 年，当古德纳夫发现团队被日本间谍渗透时，急忙让得州大学在美国代申请了磷酸铁锂技术专利。紧接着，他又和法国科学家米歇尔・阿尔芒共同申请了磷酸铁锂包碳技术专利。而这两项分别专注于制造工艺和商业化的专利，也是磷酸铁锂电池最核心的基础技术。

▲ 王传福

靠着自研技术的底气和专业团队的支持，比亚迪先是逼得三洋电机和解，而后又让索尼败诉，在扬眉吐气同时愈发强大。2005 年，比亚迪第一款磷酸铁锂动力电池面世以后，在国内动力锂电池范畴老大的位置上坐了许多年。这也是因为很长一段时间，磷酸铁锂都是国内主流的动力电池路线。然而，继比亚迪宣布电池不外售后，2015 年中国“白名单”推出时，政策层面对三元锂电池的精准扶持逐渐明确，一度让宁德时代直接坐上火箭，拉开了与比亚迪的距离。

但对于技术路线选择，王传福曾表示，比亚迪只有做车载磷酸铁锂电池，在世界、在中国才有出路。而他的逻辑是，相比于要使用大量镍、钴的三元锂电池，使用磷酸铁锂作为正极材料的电池不仅安全性更好，而且完全不依赖稀有金属，没有“卡脖子”的后顾之忧。不过，以往因能量密度较小、续航能力较差，比亚迪的磷酸铁锂电池曾长期被对手压制。直到 2020 年，比亚迪推出续航能力、安全性、使用寿命等指标更好的磷酸铁锂刀片电池后，行业局面才有所扭转。

激荡近二十年，国内企业在锂电池领域实现了从无到有、从弱到强的茁壮成长，并参与到与日韩对手之间的近身搏斗。而在比亚迪、宁德时代等厂商带动下，2017 年中国锂电池的市场份额突破 60%，彻底超越日韩、稳居世界第一。同时，中国锂电池的关键技术、关键材料和产品研究等也均取得突破。诚然，这一成就得益于中国政府的大力扶持及庞大市场基础。但不难发现，“白名单”政策取消、补贴退坡后，国内部分锂电池企业已经实现“健康”、可持续发展。

结语

人类发明璨若星河，但有两项发明被认为最能推动历史进程。其中一项是半导体，而另一项就是锂电池，可见其在现代科技社会的地位之高。对于全球锂电池的发展迭代，曾毓群曾形象概括：美国人发明了锂电池，日本人把它商业化，韩国人把它做大，中国人把它做到最便宜，并推向全世界。然而，随着锂电池技术不断迭代升级，竞逐远未结束，战火仍将延续，而最终胜者不仅要依靠强大内生力，还得建立起技术研发“护城河”。至于鹿死谁手，未来方可见真章。