你知道嗎？從鋰電池到鋰離子電池經(jīng)歷的淵源。鋰電池的應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)是廣之又廣，它可以涉及人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，只要是和“電力”、“動(dòng)力”相關(guān)的詞匯，都少不了鋰電池的影子。你知道嗎？其實(shí)，世界上第一輛汽車是電動(dòng)的。那么很多小伙伴可能就會(huì)問(wèn)了，為何電動(dòng)汽車的起源那么早，怎么現(xiàn)在才開始興起新能源汽車，也就是電動(dòng)汽車呢？請(qǐng)往下看↓

　　我們都知道，電動(dòng)汽車，電池是其動(dòng)力的關(guān)鍵，所以咱們還得先從電池說(shuō)起：

　　1859年，法國(guó)大科學(xué)家普蘭特（G.Plante）發(fā)明了可充電的鉛酸電池。

　　1881年，法國(guó)工程師古斯塔夫·特魯夫（Gustave Trouve）造出了世界上第一輛汽車，這輛三輪電動(dòng)車就是采用鉛酸蓄電池供電，由0.1馬力的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，速度最高15邁，續(xù)航16公里。

　　在四年后的1885年末，德國(guó)人哥特里布·戴姆勒（Gottlieb Daimler）發(fā)明了第一輛搭載汽油內(nèi)燃機(jī)的四輪汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)功率1.1kw，最高車速14邁。

　　大約過(guò)了兩個(gè)月，在1886年1月29日，一位名叫卡爾·本茨（Karl Benz）的德國(guó)工程師成功試制出了世界上第一輛單缸發(fā)動(dòng)機(jī)三輪汽車。以后每年的這一天，被認(rèn)為是全世界汽車的生日。

　　在這之后的二十多年時(shí)間里，燃油車都是被電動(dòng)車按在地上摩擦的。

　　與被稱為“散發(fā)著惡臭又吵鬧的”燃油車相比，當(dāng)時(shí)的電動(dòng)車簡(jiǎn)直就是渾身散發(fā)著老牌貴族氣質(zhì)：無(wú)氣味、無(wú)震蕩、無(wú)噪音還不用換擋，清潔、安靜、舒適且易操控（直到現(xiàn)在，這些依然還都是電動(dòng)車最主要的優(yōu)點(diǎn)），妥妥的高富帥。

　　你知道嗎？從鋰電池到鋰離子電池經(jīng)歷的淵源。在20世紀(jì)初那個(gè)馬車、蒸汽車、燃油車和電動(dòng)車共同在道路上穿插往來(lái)的年代，巴黎就經(jīng)常搞一些把這些交通工具湊在一起的賽事。毫無(wú)疑問(wèn)，電動(dòng)車從來(lái)都是一馬當(dāng)先，其他三位都只剩下吃土的份兒。

　　上個(gè)世紀(jì)前20年，電動(dòng)車一度占到了快一半的市場(chǎng)份額！但在1920年之后，在飛速進(jìn)步的石油開發(fā)技術(shù)和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的加持下，燃油車都沒給電動(dòng)車在地上摩擦的機(jī)會(huì)，直接就把老對(duì)手趕下了歷史舞臺(tái)。

　　當(dāng)燃油車開始崛起的時(shí)候，電動(dòng)車的兩大劣勢(shì)就顯得很致命了：續(xù)航里程短、充電不方便（直至今日，這些依然還是電動(dòng)車最主要的缺點(diǎn)）。

　　所以說(shuō)，歷史總是呈螺旋狀向上發(fā)展。一百多年前，電池在內(nèi)燃機(jī)之前就是汽車的動(dòng)力源，電動(dòng)汽車經(jīng)歷了興起、挫折，在今天重新復(fù)興，仿若經(jīng)歷了一個(gè)歷史輪回。

鋰電池的興起

　　你知道嗎？從鋰電池到鋰離子電池經(jīng)歷的淵源。在電動(dòng)車窩在角落暗影的這一個(gè)世紀(jì)，電池借著一種叫做“鋰”的金屬，不斷進(jìn)步，迭代，終于卷土重來(lái)。一切的故事，都要從鋰元素的發(fā)現(xiàn)說(shuō)起。

　　鋰，這個(gè)元素周期表的第一個(gè)金屬元素，從被發(fā)現(xiàn)的那一天起，就那么的與眾不同，仿佛是受到上帝的青睞，注定要成為天選之子。在所有的金屬中，它最輕，密度低至0.534g/cm3；它最小，原子質(zhì)量小到6.95；它最活潑，極易與外界發(fā)生反應(yīng)。

　　1818年1月27日，身為礦物勘探愛好者的雅各布·貝采里烏斯（Jo?ns Jakob Berzelius）在他的個(gè)人日記中記錄下了他的最新發(fā)現(xiàn)，并在日后將此記錄通信給自己一位當(dāng)期刊編輯的好友。在他們的通信中，貝采里烏斯將自己新發(fā)現(xiàn)的這種金屬用“Lithion”命名，即希臘文中的“石頭”，后經(jīng)演化成“Lithium”，也就是今天的“鋰”。

　　即便再偉大的事物，在發(fā)光發(fā)熱之前，都難免要經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的沉寂。鋰也不例外，從1818年到1913年將近一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里，人們都對(duì)這種閃亮、潔白、易燃的金屬敬而遠(yuǎn)之。

　　原因就是鋰是非?；顫姷膲A金屬元素，能和水以及氧氣反應(yīng)，而且在常溫下就能與氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)。對(duì)于這樣一個(gè)頑皮的家伙,要保存它是十分困難的，它不論是在水里，還是在煤油里，都會(huì)浮上來(lái)燃燒，以至于化學(xué)家們最后只好把它強(qiáng)行捺入凡士林油或液體石蠟中。

　　因?yàn)殇嚨谋４?、使用或是加工都比其他金屬要?fù)雜得多，所以導(dǎo)致這種金屬長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用。鋰的命運(yùn)似乎注定被永遠(yuǎn)的封印在實(shí)驗(yàn)室和羊皮紙上。

　　1913年，鋰電池轉(zhuǎn)折的時(shí)刻終于到來(lái)。

　　當(dāng)時(shí)歐洲正處于即將打響的戰(zhàn)爭(zhēng)陰影之下，但在平靜的大洋彼岸，美國(guó)的兩位化學(xué)物理科學(xué)家吉爾伯特·牛頓·劉易斯（Gilbert Newton Lewis）和弗雷德里克·喬治·凱斯（Frederick George Keyes）在研究為軍方提供更高效的儲(chǔ)能裝置時(shí)，發(fā)現(xiàn)了鋰的電化學(xué)活性出奇的高。

　　為此他們?cè)O(shè)計(jì)了經(jīng)典的三電極實(shí)驗(yàn)，精確的計(jì)算出鋰的電極電勢(shì)，并且在當(dāng)時(shí)的元素周期表尚不完整時(shí)就大膽預(yù)言，鋰是具有最低電位的電極材料。他們的先見之明直到今天依然適用，指引著無(wú)數(shù)人實(shí)現(xiàn)金屬鋰作為最終負(fù)極這一至高理想。

　　兩位著名科學(xué)家的論斷至此開創(chuàng)了業(yè)界對(duì)鋰應(yīng)用于電池的極大熱情，即便是整個(gè)一戰(zhàn)也不能阻止。

　　當(dāng)時(shí)科學(xué)家對(duì)鋰的研究熱情可能超出今天的想象，以至于一種宗教式的虔誠(chéng)情緒普遍出現(xiàn)在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)界。在當(dāng)時(shí)的學(xué)術(shù)論文中，科學(xué)家們經(jīng)常使用“Holy Grail”（圣杯）這樣的稱謂來(lái)指代鋰對(duì)于電池的意義。

　　圣杯是什么？那是耶穌在受難前的晚上，最后的晚餐中使用的酒杯。

　　追求圣杯的路途一開始就不順利。由于鋰太過(guò)活潑，幾乎沒有什么是它不與其反應(yīng)的。所以找到一種像母親子宮中的羊水一樣的電解液，和諧地與鋰相處也就成了那個(gè)時(shí)代的當(dāng)務(wù)之急。

　　最終在1958年，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的威廉·西德尼·哈里斯（William Sidney Harris）邁出了關(guān)鍵的一步，他成功地篩選出了兩位有望成為“英雄母親”的電解液，碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)，并且就鋰在水性電解液和有機(jī)電解液的不同行為展開了論述，最終確立了“鋰-有機(jī)電解液”這一組合無(wú)可撼動(dòng)的地位，直到今天依舊左右著鋰離子電池的發(fā)展。

　　可也正是這位哈里斯, 在最終EC和PC二選一的抉擇中，認(rèn)為二者電化學(xué)行為一致，故選擇了低熔點(diǎn)的PC。而正是這樣經(jīng)典的錯(cuò)誤引導(dǎo)，使得鋰離子電池的面世推遲了20年。（PC用于二次電池，與鋰離子電池的石墨負(fù)極相容性很差，充放電過(guò)程中，PC在石墨負(fù)極表面發(fā)生分解，同時(shí)引起石墨層的剝落，造成電池的循環(huán)性能下降。但在EC中卻能建立起穩(wěn)定的SEI膜。）

鋰電池理想破滅

　　你知道嗎？從鋰電池到鋰離子電池經(jīng)歷的淵源。哈里斯的重要發(fā)現(xiàn)，使得人們對(duì)金屬鋰應(yīng)用于可充電電池的熱情進(jìn)一步高漲。

　　在之后的時(shí)間里，固體電解質(zhì)膜（SEI）成為最為重要的發(fā)現(xiàn)。SEI是由金屬鋰和有機(jī)電解液反應(yīng)產(chǎn)生的一層鈍化膜，附著在金屬鋰的表面起著穩(wěn)定和保護(hù)的作用。同時(shí)SEI就像臍帶，能夠來(lái)回傳輸電池中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)---鋰離子。SEI的發(fā)現(xiàn)似乎解決了鋰應(yīng)用于可充電電池的所有問(wèn)題，人們距離得到圣杯看似只有一步之遙。

　　可是，一個(gè)隱憂像幽靈一樣漂浮在人們的心頭，并最終惹出大禍。這就鋰電池破滅的最重要原因----鋰枝晶。即便是數(shù)十年后，科技發(fā)展到今天的水平，鋰枝晶仍舊是整個(gè)鋰電行業(yè)人士的噩夢(mèng)。

　　鋰枝晶的形成很復(fù)雜，簡(jiǎn)要來(lái)說(shuō)，就是鋰離子這個(gè)頑童在往返家（析出/沉積到鋰金屬上）時(shí)又調(diào)皮了。首先它出門的時(shí)候就不安分，經(jīng)常要把自己的家弄得一團(tuán)糟（結(jié)構(gòu)變化），待到完成任務(wù)之后（充放電循環(huán)），也不整整齊齊地排著隊(duì)各回各家，卻偏偏喜歡湊熱鬧，幾個(gè)孩子同時(shí)要往一家的門口擠進(jìn)去，結(jié)果就造成了少數(shù)幾家人門口堵塞，排起長(zhǎng)龍，而這條長(zhǎng)龍隊(duì)伍長(zhǎng)度通常在納米級(jí)別，但足以造成巨大的殺傷力，導(dǎo)致電池短路甚至爆炸。

　　科學(xué)家就把這條納米線稱為“枝晶”。

　　枝晶的對(duì)電池巨大的破壞作用一開始并沒有被發(fā)現(xiàn)，直到有一位勇士做了第一個(gè)吃蟹的人，才用血和淚的教訓(xùn)為后人奉上了最慘痛的一課。

　　這位勇士是一家叫做Moli Energy的加拿大公司。這家公司在1985年推出了AA型的電池，用二硫化鉬作為正極，金屬鋰作為負(fù)極。Moli Energy公司的鋰電池比能量超過(guò)100Wh/kg，其一出手就引起極大震動(dòng)，尤其是當(dāng)時(shí)消費(fèi)電子產(chǎn)品處于飛速發(fā)展的日本。難以計(jì)數(shù)的日本公司與Moli Energy簽訂了合同，購(gòu)買其革命性的產(chǎn)品。而Moli Energy也趁熱打鐵，與1989年推出其第二代產(chǎn)品，正極采用二氧化錳,負(fù)極繼續(xù)采用金屬鋰。

　　作為全球第一家商業(yè)化可二次充電的鋰電池的公司，Moli Energy有多火？據(jù)說(shuō)當(dāng)年就連想進(jìn)軍電動(dòng)車市場(chǎng)的福特都將其囊入了將要投資或收購(gòu)的目標(biāo)。

　　可是所有人都沒想到，這款革命性的產(chǎn)品，革的卻是消費(fèi)者和Moli Energy自己的命。

我們可以看看Moli Energy的大起大落：

　　1988年12月，第一代產(chǎn)品售出兩百萬(wàn)，主要客戶NEC的掌上電腦和NTT的電話 Moli Energy來(lái)到自己的巔峰時(shí)刻；

　　1989年春，第二代產(chǎn)品發(fā)布；

　　1989年春，第一代產(chǎn)品出現(xiàn)安全事故（起火爆炸），引起公眾恐慌；

　　1989年夏，Moli Energy宣布召回所有已出售的產(chǎn)品，并對(duì)受害者提供經(jīng)濟(jì)賠償；

　　1989年年底，Moli Energy進(jìn)入破產(chǎn)階段；

　　1990年春，日本電子巨頭NEC收購(gòu)Moli Energy；

　　有人可能不理解日本人為什么要收購(gòu)Moli Energy，這就不得不佩服日本人一貫一根筋軸到死不見棺材不落淚的精神。

　　咱們可以看看，日本人接手Moli Energy后都干了什么事。

首先，NEC宣布要將Moli Energy的產(chǎn)品全部進(jìn)行重新檢測(cè)：

　　1.按照Moli Energy原有的制造方法制造50萬(wàn)只電芯，每一只都進(jìn)行X射線掃描檢測(cè)是否有缺陷；

　　2.將這50萬(wàn)只電芯進(jìn)行pack組裝，并安裝在手機(jī)上。在低倍率條件下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間充放電循環(huán)，時(shí)間有多長(zhǎng)？5000次循環(huán)，測(cè)試時(shí)間接近一年半；

　　最終的檢測(cè)結(jié)果是，幾乎所有手機(jī)電池都出現(xiàn)不同程度的故障和失效，從容量急劇衰減到短路失效甚至極端的起火爆炸都應(yīng)有盡有；最終NEC宣布永久放棄將金屬鋰負(fù)極用于可充電電池的路線。一時(shí)間，鋰電池理想破滅。一條康莊大道瞬間變?yōu)槠D難和血腥的荊棘山路。

　　外界輿論見風(fēng)使舵，立刻對(duì)整個(gè)鋰電池行業(yè)展開了狂風(fēng)暴雨似的口誅伐，負(fù)面評(píng)價(jià)鋪天蓋地。全世界的科學(xué)家及相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)入至暗時(shí)刻，沉默百年的金屬鋰，好不容易看到應(yīng)用的前景卻落得如此下場(chǎng)。

　　整個(gè)業(yè)界也開始對(duì)自身的反思和質(zhì)問(wèn)：“我們究竟還要走多少?gòu)澛?，熬過(guò)多少苦難，才能實(shí)現(xiàn)金屬鋰的可充電電池？”

鋰電池的復(fù)興

　　你知道嗎？從鋰電池到鋰離子電池經(jīng)歷的淵源。在Moli Energy安全事故吸引眾人目光之時(shí)，很少有人能冷靜客觀來(lái)看待鋰系可充電電池的真實(shí)發(fā)展水平。而正是一小部分人，在喧囂中重新坐回冷板凳，開始苦心孤詣。

　　早在Moli Energy輝煌與沒落之前，對(duì)正極材料的研究就取得了重大突破。以邁克爾·斯坦利·惠廷漢姆（Michael Stanley Whittingham）為代表的研究者，清晰地闡明了嵌入/脫出類材料與轉(zhuǎn)化類材料接收鋰離子的根本不同，以及二者對(duì)電池充放電可逆性的重要影響。

　　總的來(lái)說(shuō)，嵌入/脫出類材料的優(yōu)缺點(diǎn)一開始就研究得十分透徹：它具有優(yōu)異的可逆性（充放電時(shí)最小的結(jié)構(gòu)變化）；同時(shí)能量密度受損（由于主體晶格惰性質(zhì)量和體積）。但由于當(dāng)時(shí)金屬鋰的應(yīng)用仍十分有希望，該成果并未受到重視，甚至發(fā)明者惠廷漢姆和他背后的支持者?？松梨谑凸疽参唇o予多少關(guān)注。

　　太遺憾了，其實(shí)他們的首創(chuàng)成果，二硫化鈦?zhàn)稣龢O，鋰鋁合金做負(fù)極的電池已經(jīng)十分接近今日熟悉的鋰離子電池模型，他們勇敢的邁出了讓電池中不存在純金屬鋰這一步。這種模型下的電池具有不可思議的穩(wěn)定性，靜置35年以后，仍能保持50%以上的初始容量。

　　惠廷漢姆之后有了一個(gè)響亮的名號(hào)：“可充電鋰離子電池的創(chuàng)始之父”。

惠廷漢姆和埃克森美孚的杰作

　　但能量密度低的問(wèn)題依然困擾著惠廷漢姆，無(wú)論他采用二硫化鈦或者二硫化鉬作為正極材料，都無(wú)法突破電池電壓徘徊在2V左右的尷尬處境。

　　另一條賽道上，受到大師們?cè)谡龢O材料研究成果的鼓舞，以及Moli Energy的悲慘教訓(xùn)。大家對(duì)金屬鋰用于負(fù)極有了更多理性的看法，相應(yīng)的研究思路發(fā)生轉(zhuǎn)變。

　　首先值得注意的是奧伯恩（J.J.Auborn） 和巴爾貝里奧（Y.L.Barberio）的工作，他們改變了以往鋰離子只能儲(chǔ)存在負(fù)極的刻板想法，提出雙插入配置式的電池結(jié)構(gòu)，即正負(fù)極都應(yīng)該采用可以嵌入/脫出鋰離子的層狀結(jié)構(gòu)材料。

　　這樣的電池結(jié)構(gòu)可以使鋰離子在最初全部處于正極而非負(fù)極，即整個(gè)電池處于放電（低能量）狀態(tài)。

　　這種精巧的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)避免了一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題：嵌入了鋰離子的負(fù)極材料對(duì)環(huán)境濕度和電解液都十分活潑，這也是今日電池制造過(guò)程中化成工藝存在的理論基礎(chǔ)，一種逐步的負(fù)極電化學(xué)嵌鋰行為，伴隨著SEI膜在負(fù)極表面的逐步形成，是更安全和可靠的。

　　更重要的工作毫無(wú)疑問(wèn)是出自約翰·班尼斯特·古迪納夫（John Bannister Goodenough）之手，他的三次飛躍式突破徹底讓鋰離子電池迎來(lái)曙光。鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰均出自這位大師之手。

　　古迪納夫大師也很坦誠(chéng)，說(shuō)自己受到惠廷漢姆極大的啟發(fā)，將正極材料的選擇范圍由過(guò)渡金屬硫化物變?yōu)檫^(guò)渡金屬氧化物，這樣就既保證了正極材料在高電位的穩(wěn)定性，又提高了全電池的電壓。

　　大師們的工作讓飽受質(zhì)疑的鋰電池行業(yè)在搖搖欲墜中維持了聲譽(yù)，現(xiàn)在需要更多的人參與進(jìn)來(lái)，推進(jìn)這最后一公里。

　　1989年Moli Energy的召回事件迅速改變了研究者和公司對(duì)雙插入配置式的電池結(jié)構(gòu)的看法。其中，日本的電子行業(yè)的兩大巨頭索尼電子和三洋都在尋求更高能量密度的電池來(lái)支撐飛速發(fā)展的便攜式電子產(chǎn)品。

　　在正極的問(wèn)題基本解決后，攻克負(fù)極這一難題成為重中之重。

　　首先引起業(yè)界研究者關(guān)注的層狀材料就是碳家族材料，碳家族材料有著低電位、高容量和資源豐富等一系列先天優(yōu)勢(shì)，讓它們迅速成為鋰電業(yè)界關(guān)注的寵兒。

　　1986年，日本石化巨頭朝日化學(xué)的一個(gè)研究小組采用了鈷酸鋰作為正極，石油焦炭作為負(fù)極，溶解有高氯酸鋰的PC作為電解液組裝出第一個(gè)電壓接近4V的可充電電池，并且合理地選擇了鋁和銅分別作為正負(fù)極的集流體。

　　1987年1月，朝日化學(xué)與索尼電子簽署了保密協(xié)議，向后者展示了他們的最新的研究成果，被索尼立刻花重金買了下來(lái)。終于，鋰離子電池邁出了產(chǎn)業(yè)化的最后一步。

　　幾乎在交易達(dá)成的同時(shí)，索尼內(nèi)部至少成立了六只技術(shù)攻關(guān)小組，采用類似賽馬的機(jī)制進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。他們將負(fù)極材料從石油焦炭換成石墨，把電解液材料重新?lián)Q成了被拋棄20年之久的EC，最終完成了最后的突破。

鋰離子電池時(shí)代，終于到來(lái)。

　　1990年2月14日這一天，索尼正式對(duì)外發(fā)布了一款全新的鋰離子可充電電池。這款電池的優(yōu)良性能震撼了世界：4.1V的電壓，80 Wh/kg的質(zhì)量能量密度，200 Wh/L達(dá)到了體積能量密度，對(duì)當(dāng)時(shí)流行的鎳鎘電池幾乎是壓倒性的優(yōu)勢(shì)。

　　索尼公司最重要的創(chuàng)舉是建立了鋰電行業(yè)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這就是大名鼎鼎的18650圓柱型電池。最初18650電池是為索尼CCD-TR1 8毫米攝錄一體機(jī)設(shè)計(jì)的，65毫米的長(zhǎng)度由攝像機(jī)的寬度定義，因此它可以由一個(gè)成人手掌保持。而直徑18毫米是允許的最大尺寸，通過(guò)安全計(jì)算，對(duì)于電池容量為1000~1300mAh，在這樣的直徑下不會(huì)發(fā)生熱失控。

　　盡管日后鋰電技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，電池容量持續(xù)增大以及應(yīng)用場(chǎng)景不斷多元化，但這種獨(dú)特的外形卻沿用至今，即使在今天仍舊是消費(fèi)電子產(chǎn)品中不可或缺的零部件。 

鋰電池曲折之路

　　你知道嗎？從鋰電池到鋰離子電池經(jīng)歷的淵源。1995年11月4日凌晨，就在索尼的鋰離子電池在全球市場(chǎng)大殺四方，其在日本本土的工廠加足馬力拼命產(chǎn)量爬坡的節(jié)骨眼上，位于福島縣郡山市的鋰離子電池第3工廠著了一場(chǎng)大火。

　　這場(chǎng)大火造成的后果堪稱空前的慘重，超過(guò)100萬(wàn)塊電池被燒毀。更糟糕的是還遠(yuǎn)不止如此：社會(huì)輿論對(duì)鋰離子電池的話鋒開始發(fā)生逆轉(zhuǎn)，這節(jié)小小的圓柱形電池，不再是為電子數(shù)碼產(chǎn)品提供能量的有著遠(yuǎn)大前景和光明未來(lái)的明日之星，而是一個(gè)個(gè)隨時(shí)可能起火爆炸的“危險(xiǎn)的惡魔”。

　　剛剛生根發(fā)芽，還未含苞待放的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)面臨著自誕生以來(lái)最大的一次生存危機(jī)。當(dāng)年Moli的悲劇即將再現(xiàn)，一旦被扣上“危險(xiǎn)品”的帽子，不僅意味著索尼的電池業(yè)務(wù)有可能在瞬間土崩瓦解，日本乃至全球的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)或許也將覆滅。

1995年索尼群山工廠大火

　　歷史總是如此相似。當(dāng)年Moli電池起火，導(dǎo)致NEC徹底停止了鋰電池的生產(chǎn)和研發(fā)。而彼時(shí)鋰離子電池的命運(yùn)，也就取決于索尼公司的一念之差。

　　起初，索尼懷疑在電池測(cè)試的過(guò)程中發(fā)生的意外引發(fā)火災(zāi)，但多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的失火可能。最終，調(diào)查組發(fā)現(xiàn)是由于工廠為了降低成本，老化測(cè)試室和充放電室里沒有采用阻燃性的托盤材料，才最終導(dǎo)致意外產(chǎn)生的小火花會(huì)瞬間蔓延開來(lái)。

　　在事故發(fā)生9個(gè)月后，索尼方面與東京消防廳交涉。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)4個(gè)小時(shí)的討論，雙方終于得出了鋰離子電池不屬于危險(xiǎn)品的結(jié)論。稚嫩的鋰離子電池，終于逃脫了夭折的厄運(yùn)。

　　要想人前顯貴，必定人后遭罪。索尼在鋰離子電池上吃的虧，說(shuō)多了都是淚。在這次觸目驚心的事故后，痛定思痛的索尼對(duì)自己痛下殺手，開發(fā)出了多種針對(duì)鋰電池內(nèi)部缺陷的安全測(cè)試項(xiàng)目以及相應(yīng)的保障措施。

　　其中就有，直至今天都堪稱鋰離子電池測(cè)試項(xiàng)目中最嚴(yán)苛的針刺檢測(cè)（直至今天，三元鋰電池都沒有通過(guò)針刺測(cè)試，中國(guó)則直接取消了該檢測(cè)項(xiàng)目）。索尼制定出的安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有多變態(tài)？其要求所有的測(cè)試都必須在最嚴(yán)格最苛刻的條件下進(jìn)行，其中包括用釘子打穿電池也要保證不冒煙不起火，這甚至讓當(dāng)年的監(jiān)管部門都感到震驚。

　　日本人對(duì)待技術(shù)的嚴(yán)苛獲得了豐厚回報(bào)，即使在今天，日本鋰電池公司的技術(shù)水準(zhǔn)也是全球公認(rèn)的NO.1，毫無(wú)爭(zhēng)議。

　　自此之后，鋰離子電池的商業(yè)化道路上開始一帆風(fēng)順，助力全球消費(fèi)電子產(chǎn)品的性能實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)式的飛躍。時(shí)年，美國(guó)最大的個(gè)人電腦生產(chǎn)商戴爾推出了一款配備了18650鋰離子電池的筆記本電腦，宣傳語(yǔ)就是“我們的筆記本可以在飛機(jī)上從紐約用到洛杉磯”。

　　憑借著在這個(gè)革命性產(chǎn)品上的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，讓已然是全球消費(fèi)電子巨擘的索尼的事業(yè)更上了一個(gè)新臺(tái)階。自那以后，索尼在世界鋰離子電池行業(yè)內(nèi)的地位與日俱增，以索尼為代表的日本消費(fèi)電子業(yè)更是在整個(gè)上世紀(jì)90年代橫掃全球，一時(shí)間風(fēng)光無(wú)限。

　　而消費(fèi)電子行業(yè)也一躍成為與汽車、家電并列的日本經(jīng)濟(jì)三大支柱。鋰離子電池的成功商業(yè)化，不僅為索尼公司帶來(lái)豐厚的回報(bào)，更給剛剛進(jìn)入“失去的二十年”所有日本人看到經(jīng)濟(jì)再次騰飛的希望。

　　但歷史有時(shí)就是這么的奇妙。就像日本曾經(jīng)引以為傲的面板產(chǎn)業(yè)濫觴于美國(guó)，發(fā)展于日本，鼎盛于韓國(guó)，如今又輪到成為中國(guó)的主場(chǎng)。索尼和他的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)，終究也沒能逃脫這風(fēng)水轉(zhuǎn)換的宿命般。

鋰電池的興衰交替

　　你知道嗎？從鋰電池到鋰離子電池經(jīng)歷的淵源。1997年12月，日本愛知縣的豐田工廠里，一輛代號(hào)為NHW10的普銳斯緩緩駛下生產(chǎn)線。至此，全球汽車產(chǎn)業(yè)開始走進(jìn)新能源時(shí)代。

　　直到2013年第二代普銳斯之前，在全球銷售了12.3萬(wàn)輛的第一代普銳斯上搭載的都是松下為其生產(chǎn)的圓柱形鎳氫電池。

　　2008年2月，特斯拉交付了第一輛Roadster?，F(xiàn)在世人都知道：這開創(chuàng)了足以影響后世的電動(dòng)汽車時(shí)代，但更少的人才知道，特斯拉還開創(chuàng)了鋰離子電池作為動(dòng)力電池應(yīng)用在電動(dòng)汽車上的先例。

　　與此同時(shí)，打輸了鎳氫電池專利官司的豐田，開始全面轉(zhuǎn)向鋰離子電池陣營(yíng)。

　　今天，將近30萬(wàn)輛底盤上裝有7000~9000節(jié)18650圓柱電池的特斯拉已經(jīng)在世界各地的道路上馳騁著。

　　特斯拉用的正是松下的電池，而憑借著特斯拉以及全球新能源汽車的日漸崛起的東風(fēng)，松下一躍成為當(dāng)今鋰電產(chǎn)業(yè)版圖中最重要的一支力量。

特斯拉和松下之間，那是另一個(gè)故事。

　　2016年，日本最大的電子元件生產(chǎn)商之一村田收購(gòu)了索尼的電池業(yè)務(wù)。在推出世界第一款商用鋰離子電池的25年之后，索尼以區(qū)區(qū)1.6億美元的作價(jià)向自己開創(chuàng)的這個(gè)行業(yè)說(shuō)了再見。

　　當(dāng)年，全球鋰電池產(chǎn)值達(dá)到1850億元，其中用于新能源汽車的動(dòng)力電池占了近500億元。

　　直到今天，全球鋰電市場(chǎng)依舊以不低于20%的年均增長(zhǎng)率高速成長(zhǎng)，其中動(dòng)力電池更是連年實(shí)現(xiàn)了令人咋舌的超過(guò)50%的增長(zhǎng)，并且這一勢(shì)頭還將在未來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間里持續(xù)下去。

　　但這些，都與商用鋰離子電池的鼻祖索尼無(wú)緣。那么，索尼為何在這次近十年來(lái)風(fēng)起云涌的動(dòng)力電池-新能源汽車產(chǎn)業(yè)大潮中銷聲匿跡？而曾與索尼在消費(fèi)電子行業(yè)搏殺得難解難分的松下，卻如何能夠一躍成為這個(gè)朝陽(yáng)行業(yè)的一方諸侯呢？

　　這其中的故事，還得回到1990年代，那個(gè)大變革開啟的十年說(shuō)起。

　　眼看著隔壁的日本在消費(fèi)電子領(lǐng)域憑借鋰離子電池大殺四方，韓國(guó)人首先坐不住了。在韓國(guó)政府的扶持下，三星SDI、LG化學(xué)和SK創(chuàng)新三家韓企在巨額補(bǔ)貼的加持下，從3C電池殺入來(lái)了個(gè)彎道超車，一舉擊潰日本的消費(fèi)電子行業(yè)。以三星為代表的“反周期”戰(zhàn)術(shù)在全球市場(chǎng)上大行其道，一時(shí)間，索尼、三洋、村田等曾經(jīng)睥睨天下的傳統(tǒng)實(shí)力派選手被打的暈頭撞向，找不到北。

　　日本人驚呼：“狼來(lái)了！”

　　可是就算狼真的來(lái)了，能吃掉的也只會(huì)是羊。想當(dāng)年，索尼不也是踩在Moli Energy這樣先烈的尸骨上才走到今天嗎？日本人應(yīng)該明白，商業(yè)的世界本就如同戰(zhàn)場(chǎng)一般殘酷，優(yōu)勝劣汰的法則永遠(yuǎn)都在發(fā)揮作用。有時(shí)候，一頭狼和一只羊會(huì)在瞬息之間完成角色的轉(zhuǎn)換。

　　所以令人唏噓的是，鋰離子電池商業(yè)化的鼻祖卻在鋰電池將要在新能源汽車大放異彩的黎明時(shí)分，誤判了形勢(shì)，最終被國(guó)內(nèi)同行松下，以及后起之秀韓國(guó)三星SDI、LG化學(xué)，以及更后起的中國(guó)公司攻城略地，在市場(chǎng)上節(jié)節(jié)敗退，到了2008年的全球金融危機(jī)之后，幾乎已處于元?dú)獗M失的狀態(tài)。

　　2008年以后，痛苦的不僅僅只有索尼，松下也一樣身處水深火熱之中。直到2013年起開始絕地反彈之前，松下都在“連續(xù)兩年虧損超過(guò)7500億日元”的至暗時(shí)刻里深陷。

　　松下在2008~2013年這段最艱辛而又陰暗的時(shí)間里慢慢積蓄力量，為日后的崛起開始打基礎(chǔ)，其中關(guān)鍵一步就是對(duì)三洋電機(jī)的收購(gòu)。

　　雖然在與來(lái)自中國(guó)的比亞迪的競(jìng)爭(zhēng)中落敗，但三洋在鋰電池領(lǐng)域的技術(shù)積淀卻不是蓋的。所以，松下在此后的幾年里一邊裁撤電視面板、手機(jī)等虧錢業(yè)務(wù)，一邊把最主要的精力放在對(duì)三洋電池技術(shù)的整合消化和吸收上。松下對(duì)形勢(shì)的判斷是，鋰電池將迎來(lái)電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能市場(chǎng)的春天。

在關(guān)鍵時(shí)刻，松下選對(duì)了特斯拉，或者說(shuō)是特斯拉成就了松下。

　　2011年，松下與特斯拉初步接觸。

　　2013年10月31號(hào)，雙方簽署了為期四年的鋰離子電池供應(yīng)合同。從2013~2017年，松下向特斯拉累積供應(yīng)超過(guò)20億節(jié)鋰電池，價(jià)值達(dá)70億美元。史無(wú)前例的天量訂單，為松下日后擺脫困境，走向全球動(dòng)力電池霸主打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　2014年，馬斯克對(duì)外宣稱：“松下就是特斯拉的心臟。”同年，在內(nèi)華達(dá)州開建超級(jí)電池工廠gigafactory。

　　事實(shí)證明，松下和特斯拉的合作的選擇是正確并且具有開創(chuàng)意義的。這段合作第一次證明了普通的18650鋰離子電池也可以用在電動(dòng)汽車上。

　　這樣看似離經(jīng)叛道的做法徹底震撼了全球汽車行業(yè)。從特斯拉的首款跑車Roadster，到風(fēng)行全球的豪華電動(dòng)車Model S/X，再到幫助特斯拉實(shí)現(xiàn)Q3季度盈利的model 3。

　　短短幾年時(shí)間，特斯拉和松下聯(lián)手，完成了一個(gè)對(duì)于汽車廠商而言幾乎是不可能完成的難題：電動(dòng)汽車，終于不是幻想，而是切實(shí)可行的理想。

　　2017年，全球鋰電池的出貨量達(dá)到143.5Gwh，市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)2000億，其中中國(guó)以一國(guó)之力生產(chǎn)和消費(fèi)了其中的六成比例。2018年，全球鋰電池出貨量將超140GWh，產(chǎn)值超過(guò)2300億。

　　未來(lái)，得益于新能源汽車突飛猛進(jìn)的拉動(dòng)作用，全球鋰電池出貨量將在2020年突破250GWh，在2022年突破400Gwh。

　　今天，日本仍舊掌控著鋰電最核心的技術(shù)和人才儲(chǔ)備，韓國(guó)四大材料布局全面且制造工藝領(lǐng)先，中國(guó)則攜巨大的市場(chǎng)規(guī)模優(yōu)勢(shì)大殺四方。未來(lái)的全球鋰電市場(chǎng)，中日韓必將迎來(lái)一戰(zhàn)！

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