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這是一枚電池,它普通到你根本不把它當(dāng)回事,這也是電池,它可以讓你的汽車三秒加速到100公里每小時,并且飛馳數(shù)百公里,人類掌握電池技術(shù)超過百年。今天電池已經(jīng)被應(yīng)用在與我們?nèi)粘O嚓P(guān)的無數(shù)場景,小到手機(jī)、筆記本電腦等電子產(chǎn)品,大到近些年逐步崛起的新能源汽車儲能電站都離不開電池。

中國電池的崛起現(xiàn)如今儲能電池已經(jīng)成為大國博弈的主戰(zhàn)場,就目前看,美國規(guī)定電池ul安規(guī)認(rèn)證成為了北美地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證,而且被用到了各個領(lǐng)域,例如機(jī)電、汽車、工業(yè)等等。隨著世界各國制定包括淘汰燃油車在內(nèi)的新能源計(jì)劃,儲能電池這一賽道也注定會持續(xù)升溫。本期盛鼎檢測帶你了解電池背后的豪強(qiáng)爭霸。
首先我們必須了解能源與存儲技術(shù)的發(fā)展史,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的法拉第制造出第一臺電機(jī)到特斯拉與愛迪生的交流電與直流電之爭,人類從認(rèn)識電能到為之所用,一彈指間,但電能存儲技術(shù)的突破卻需要無數(shù)個智慧大腦的對比。回溯歷史,1890年代愛迪生發(fā)明了可充電的鎳鐵電池,但由于容量小,循環(huán)壽命短,體積龐大,而且環(huán)境污染等缺點(diǎn)電池并沒有得到重視,隨后的石油與內(nèi)燃機(jī)的廣泛應(yīng)用更是讓電池變得一無是處。
法拉第-電磁感應(yīng)之父但到了上世紀(jì)70年代,一場能源危機(jī)改變了一切,當(dāng)時的美國40%的石油需要從中東進(jìn)口,可到1973年底,中東產(chǎn)油國單方面將油價提升近三倍,僅這一點(diǎn)就導(dǎo)致美國陷入了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)衰退,并為新能源時代的到來埋下了伏筆。當(dāng)時為了應(yīng)對石油危機(jī),美國石油巨頭??松瓕膬δ茈姵丶夹g(shù)下手,改善美國的能源結(jié)構(gòu),于是??松脱埩怂固垢4髮W(xué)固態(tài)電化學(xué)博士后斯坦利·威廷漢姆開啟電池技術(shù)研發(fā)計(jì)劃。
鋰電池之父威廷漢姆和他的團(tuán)隊(duì)花了5年時間研制出世界上第一款可重復(fù)充電1100次的鎳鉻鋰電池,威廷漢姆也憑借著這一技術(shù)成了鋰電池之父,而??松瓍s并未申請專利,原因竟然是??松静⒉豢春娩囯姵氐纳虡I(yè)化前景,早期的鎳鉻電池十分笨重,那是土豪專屬的大哥大手提電話,正是應(yīng)用了這種電池,一部大哥大電池就占了過半體系。

大哥大而且由于電池的正極材料使用硫化碳電化學(xué)屬性極不穩(wěn)定,導(dǎo)致電池在充電過程中非常容易起火爆炸。想象一下當(dāng)時的土豪們手里的大哥大不只是一個磚頭,也是不定時炸彈,因此大大拖延了鋰電池技術(shù)的應(yīng)用與推廣。也正是因?yàn)殇囯姵氐陌踩詥栴}難以解決,美國物理學(xué)家古迪納夫教授開始了研究正極材料,改善鋰電池技術(shù)。
約翰·古迪納夫小小電池居然能改變世界,一旦你知道了電池的價值,就知道未來能源的發(fā)展方向。到了1995年,約翰·古迪納夫教授搗鼓出了磷酸鐵鋰電池,吸取了上司經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),他的團(tuán)隊(duì)隨后在1996年申請專利,但沒想到日本NTT公司先他們一步,在日本提前注冊了磷酸鐵鋰電池的專利。這時古迪娜夫才發(fā)現(xiàn)之前那位訪問學(xué)者就是NTT派來的商業(yè)間諜,他這幾年的研究成果被日本截胡了。磷酸鐵鋰電池這種具備低成本、高充放電效能、使用壽命長高熱穩(wěn)定性等優(yōu)勢的電池科技,明明是自己先發(fā)明的,卻讓日本人搶走,并因此掙了個盆滿缽滿。古迪娜夫當(dāng)然不服,一氣之下開始了漫長的專利訴訟維權(quán),但是NTT背后有日本政府撐腰,這場跨國官司可謂異常的艱難。經(jīng)過十年的訴訟, Guidinav最終獲勝, NTT隨后支付了專利費(fèi)用。這件事側(cè)面反映了上世紀(jì)美國日本的電池爭奪戰(zhàn)之激烈。其實(shí)在磷酸鐵鋰電池面試之前,日本在90年代初擁有過的鈷酸鋰電池,就已經(jīng)代表了世界電池最先進(jìn)的技術(shù),而日本索尼公司的工程師企業(yè)章隨后提高了鈷酸鋰電池的穩(wěn)定性和電池容量,并降低了成本。
鋰電池鋰電池也是從這個時候開始走向了工業(yè)流水線生產(chǎn),所以當(dāng)時賭對賽道不擇手段,抓住機(jī)會的日本鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈也是碾壓其他國家,這也是為什么美國想在新一代的磷酸鐵鋰電池上下功夫,希望能奪下鋰電池市場王者地位的原因,結(jié)果反遭日本NTT的無間道,難道全球電池的爭霸只屬于美日嗎?正當(dāng)美日公司為磷酸鐵鋰電池專利打得不可開交時,中國已看準(zhǔn)了產(chǎn)業(yè)的機(jī)會,摩拳擦掌,這是索尼發(fā)生的一場意外,順勢讓中國電池登上世界舞臺。1995年索尼礦山工廠火災(zāi)100萬只電池被燒毀,日本宣布本土將不再生產(chǎn)鎳鉻電池,這一下就使得全球鎳鎘電池的供給出現(xiàn)了巨大的缺口。
王傳福當(dāng)時還在北京有色金屬研究院工作的王傳福等來他的回合他于1995年創(chuàng)辦了比亞迪公司,這位技術(shù)狂人打造了電池生產(chǎn)線,利用當(dāng)時中國的人口紅利親手建造關(guān)鍵設(shè)備,然后把生產(chǎn)流程分解成一個個可以人工完成的工序,真就造出了一條獨(dú)立的鎳鎘電池生產(chǎn)線。短短幾年時間,比亞迪發(fā)展成為中國第一的充電電池制造商。無獨(dú)有偶,此時的梁紹康、陳長華、曾玉群三人合伙創(chuàng)立了新能源科技有限公司,簡稱atl注冊地在香港首家工業(yè)。
美國和日本曾經(jīng)主導(dǎo)了全球電池產(chǎn)業(yè),中國如何迎頭趕上并最終致霸全球的呢?這樣一個視頻,我們介紹了非常關(guān)鍵的兩家中國電池企業(yè),這一集我們聊聊中國如何抓住新能源時代的機(jī)遇,每日企業(yè)的電池專利戰(zhàn)反而給中國企業(yè)超車的空間,在爾虞我詐的商業(yè)戰(zhàn)場儲能電池又迎來了新能源汽車時代。

2001年三m集團(tuán)加拿大公司首席科學(xué)家達(dá)爾豪斯大學(xué)教授杰夫達(dá)安,發(fā)明了可以規(guī)模性商業(yè)化的三元復(fù)合正極材料,這也就是我們常常聽到的三元鋰電池,而新能源汽車市場的火熱也讓國際電池市場再次升溫。
馬斯克2012年特斯拉汽車崛起,馬斯克從三m的鋰電研發(fā)部門瘋狂挖人,但雞賊的三m早就在搶人大戰(zhàn)之前,就將專利授權(quán)給了松下、日立三星、lglnf和SK在內(nèi)的多家日韓鋰電企業(yè),而之前發(fā)展前景一片光明的中國電視生產(chǎn)商ATM卻陷入低谷。由于上市后股東們的大量套現(xiàn)離場,導(dǎo)致ATM實(shí)際控股權(quán)竟掌握在日本的TDK公司手中,霧霾外資企業(yè)控股的增雨群在2011年主動將atl的動力電池業(yè)務(wù)剝離出來,在他的家鄉(xiāng)福建寧德成立了catl這就是如今的電池龍頭寧德時代吸取了atl的教訓(xùn),曾玉群這次不但讓創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)保持了對catl的絕對控股,而且在公開場合強(qiáng)調(diào)寧德時代新能源科技是完完全全的中國企業(yè),至此動力電池的國產(chǎn)雙雄終于湊齊,首先是專供磷酸鐵鋰技術(shù)路線的比亞迪和一心修煉三元鋰電池技術(shù)的寧德時代,憑借著三元鋰電池的高能量密度優(yōu)勢,贏得時代,在2017年以12.07瓦時的動力電池銷量成為全球第一,而比亞迪也通過自家的刀片電池技術(shù),將磷酸鐵鋰電池的安全穩(wěn)定的特點(diǎn)發(fā)揮到了極致。
當(dāng)下中國企業(yè)在磷酸鐵鋰和三元鋰電池這兩條技術(shù)路線登頂世界第一梯隊(duì),而特斯拉于2020電池日推出的電池,也不過是一種加大板的三元鋰電池,技術(shù)并未領(lǐng)先世界,站在當(dāng)下百年未有之大變局中遠(yuǎn)眺下一個10年,在碳中和目標(biāo)的驅(qū)動下,新能源的存儲與運(yùn)用將蓬勃發(fā)展。這次具備戰(zhàn)略思維,重視基礎(chǔ)研發(fā),知己知彼,了解對手,更對自己有信心的中國企業(yè)必將領(lǐng)跑全球,讓我們一起為中國電池企業(yè)的國際化之路加油打氣。
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