中国电池的崛起

这是一枚电池,它普通到你根本不把它当回事,这也是电池,它可以让你的汽车三秒加速到100公里每小时,并且飞驰数百公里,人类掌握电池技术超过百年。今天电池已经被应用在与我们日常相关的无数场景,小到手机、笔记本电脑等电子产品,大到近些年逐步崛起的新能源汽车储能电站都离不开电池。

电池

中国电池的崛起现如今储能电池已经成为大国博弈的主战场,就目前看,美国规定电池ul安规认证成为了北美地区的标准化认证,而且被用到了各个领域,例如机电、汽车、工业等等。随着世界各国制定包括淘汰燃油车在内的新能源计划,储能电池这一赛道也注定会持续升温。本期盛鼎检测带你了解电池背后的豪强争霸。

首先我们必须了解能源与存储技术的发展史,发现了电磁感应的法拉第制造出第一台电机到特斯拉与爱迪生的交流电与直流电之争,人类从认识电能到为之所用,一弹指间,但电能存储技术的突破却需要无数个智慧大脑的对比。回溯历史,1890年代爱迪生发明了可充电的镍铁电池,但由于容量小,循环寿命短,体积庞大,而且环境污染等缺点电池并没有得到重视,随后的石油与内燃机的广泛应用更是让电池变得一无是处。

法拉第-电磁感应之父但到了上世纪70年代,一场能源危机改变了一切,当时的美国40%的石油需要从中东进口,可到1973年底,中东产油国单方面将油价提升近三倍,仅这一点就导致美国陷入了严重的经济衰退,并为新能源时代的到来埋下了伏笔。当时为了应对石油危机,美国石油巨头埃克森将从储能电池技术下手,改善美国的能源结构,于是埃克森就邀请了斯坦福大学固态电化学博士后斯坦利·威廷汉姆开启电池技术研发计划。

锂电池之父威廷汉姆和他的团队花了5年时间研制出世界上第一款可重复充电1100次的镍铬锂电池,威廷汉姆也凭借着这一技术成了锂电池之父,而埃克森却并未申请专利,原因竟然是埃克森公司并不看好锂电池的商业化前景,早期的镍铬电池十分笨重,那是土豪专属的大哥大手提电话,正是应用了这种电池,一部大哥大电池就占了过半体系。

电池

大哥大而且由于电池的正极材料使用硫化碳电化学属性极不稳定,导致电池在充电过程中非常容易起火爆炸。想象一下当时的土豪们手里的大哥大不只是一个砖头,也是不定时炸弹,因此大大拖延了锂电池技术的应用与推广。也正是因为锂电池的安全性问题难以解决,美国物理学家古迪纳夫教授开始了研究正极材料,改善锂电池技术。

约翰·古迪纳夫小小电池居然能改变世界,一旦你知道了电池的价值,就知道未来能源的发展方向。到了1995年,约翰·古迪纳夫教授捣鼓出了磷酸铁锂电池,吸取了上司经验教训,他的团队随后在1996年申请专利,但没想到日本NTT公司先他们一步,在日本提前注册了磷酸铁锂电池的专利。这时古迪娜夫才发现之前那位访问学者就是NTT派来的商业间谍,他这几年的研究成果被日本截胡了。磷酸铁锂电池这种具备低成本、高充放电效能、使用寿命长高热稳定性等优势的电池科技,明明是自己先发明的,却让日本人抢走,并因此挣了个盆满钵满。古迪娜夫当然不服,一气之下开始了漫长的专利诉讼维权,但是NTT背后有日本政府撑腰,这场跨国官司可谓异常的艰难。经过十年的诉讼, Guidinav最终获胜, NTT随后支付了专利费用。这件事侧面反映了上世纪美国日本的电池争夺战之激烈。其实在磷酸铁锂电池面试之前,日本在90年代初拥有过的钴酸锂电池,就已经代表了世界电池最先进的技术,而日本索尼公司的工程师企业章随后提高了钴酸锂电池的稳定性和电池容量,并降低了成本。

锂电池锂电池也是从这个时候开始走向了工业流水线生产,所以当时赌对赛道不择手段,抓住机会的日本锂电池产业链也是碾压其他国家,这也是为什么美国想在新一代的磷酸铁锂电池上下功夫,希望能夺下锂电池市场王者地位的原因,结果反遭日本NTT的无间道,难道全球电池的争霸只属于美日吗?正当美日公司为磷酸铁锂电池专利打得不可开交时,中国已看准了产业的机会,摩拳擦掌,这是索尼发生的一场意外,顺势让中国电池登上世界舞台。1995年索尼矿山工厂火灾100万只电池被烧毁,日本宣布本土将不再生产镍铬电池,这一下就使得全球镍镉电池的供给出现了巨大的缺口。

王传福当时还在北京有色金属研究院工作的王传福等来他的回合他于1995年创办了比亚迪公司,这位技术狂人打造了电池生产线,利用当时中国的人口红利亲手建造关键设备,然后把生产流程分解成一个个可以人工完成的工序,真就造出了一条独立的镍镉电池生产线。短短几年时间,比亚迪发展成为中国第一的充电电池制造商。无独有偶,此时的梁绍康、陈长华、曾玉群三人合伙创立了新能源科技有限公司,简称atl注册地在香港首家工业。

美国和日本曾经主导了全球电池产业,中国如何迎头赶上并最终致霸全球的呢?这样一个视频,我们介绍了非常关键的两家中国电池企业,这一集我们聊聊中国如何抓住新能源时代的机遇,每日企业的电池专利战反而给中国企业超车的空间,在尔虞我诈的商业战场储能电池又迎来了新能源汽车时代。

新能源汽车

2001年三m集团加拿大公司首席科学家达尔豪斯大学教授杰夫达安,发明了可以规模性商业化的三元复合正极材料,这也就是我们常常听到的三元锂电池,而新能源汽车市场的火热也让国际电池市场再次升温。

马斯克2012年特斯拉汽车崛起,马斯克从三m的锂电研发部门疯狂挖人,但鸡贼的三m早就在抢人大战之前,就将专利授权给了松下、日立三星、lglnf和SK在内的多家日韩锂电企业,而之前发展前景一片光明的中国电视生产商ATM却陷入低谷。由于上市后股东们的大量套现离场,导致ATM实际控股权竟掌握在日本的TDK公司手中,雾霾外资企业控股的增雨群在2011年主动将atl的动力电池业务剥离出来,在他的家乡福建宁德成立了catl这就是如今的电池龙头宁德时代吸取了atl的教训,曾玉群这次不但让创始团队保持了对catl的绝对控股,而且在公开场合强调宁德时代新能源科技是完完全全的中国企业,至此动力电池的国产双雄终于凑齐,首先是专供磷酸铁锂技术路线的比亚迪和一心修炼三元锂电池技术的宁德时代,凭借着三元锂电池的高能量密度优势,赢得时代,在2017年以12.07瓦时的动力电池销量成为全球第一,而比亚迪也通过自家的刀片电池技术,将磷酸铁锂电池的安全稳定的特点发挥到了极致。

当下中国企业在磷酸铁锂和三元锂电池这两条技术路线登顶世界第一梯队,而特斯拉于2020电池日推出的电池,也不过是一种加大板的三元锂电池,技术并未领先世界,站在当下百年未有之大变局中远眺下一个10年,在碳中和目标的驱动下,新能源的存储与运用将蓬勃发展。这次具备战略思维,重视基础研发,知己知彼,了解对手,更对自己有信心的中国企业必将领跑全球,让我们一起为中国电池企业的国际化之路加油打气。

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