鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量：0次 | 2021年07月06日
日本進(jìn)口鋰電池哪個(gè)比較好用和耐用？
日本旭化成名譽(yù)研究員吉野彰獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。吉野開發(fā)的鋰電池推動(dòng)了智能手機(jī)和純電動(dòng)汽車（EV）的發(fā)展，給產(chǎn)業(yè)界帶來難以估量的變革。有預(yù)測(cè)認(rèn)為，世界市場(chǎng)規(guī)模到2022年超過7萬億日元。包括相關(guān)零部件在內(nèi)，這是日本企業(yè)一直發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域。另一方面，最近數(shù)年來，由于中韓企業(yè)迅速崛起，競爭日趨激化。
鋰電池時(shí)代
隨后的1991年，全球正式推出了商品鋰電池。1年后，吉野彰在公司的幫助下，擔(dān)任了離子二次電池事業(yè)推進(jìn)部商品開發(fā)組組長，1994年8月再次成為株式會(huì)社A&T蓄電池技術(shù)開發(fā)部部長。
當(dāng)時(shí)，旭化成開發(fā)的鋰電池并不好賣，一段時(shí)間內(nèi)幾乎無人問津，突然有一天銷路被打開了，那是1995年，“對(duì)于我們來說也是非常重要的一年，因?yàn)槿蜻M(jìn)入了移動(dòng)IT時(shí)代，手機(jī)、平板電腦都要大量使用鋰電池，整個(gè)世界走向了移動(dòng)互聯(lián)，所以鋰電池也呈現(xiàn)了幾何級(jí)的增長。”
1995年，微軟發(fā)布了具有劃時(shí)代意義的Windows95操作系統(tǒng)，它帶著“我的電腦”、“IE瀏覽器”等一系列發(fā)明一路狂奔、戰(zhàn)無不勝，全球科技界對(duì)Windows95的橫空出世不斷驚聲尖叫，而這對(duì)于大洋彼岸的科學(xué)家吉野彰而言，印象也太深刻了。
“我們身處IT社會(huì)。這場(chǎng)IT革命起源于1995年。正是在那一年，微軟發(fā)布了Windows95。也就是在那之后，鋰電池引領(lǐng)了全球的搶購風(fēng)潮。”他說道。而吉野彰及一批科學(xué)家的新成果，也獲得了來自世界各地學(xué)會(huì)和專家們的共鳴。
由于技術(shù)出眾，1999年起無數(shù)大獎(jiǎng)被他一一攬入：日本政府的“紫綬褒章”、美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)的“IEEEMedalforEnvironmentalandSafetyTechnologies”(環(huán)境與安全科技獎(jiǎng)?wù)?、全美技術(shù)學(xué)會(huì)的最高獎(jiǎng)項(xiàng)“TheCharlesStarkDraperPrize”(查爾斯·斯塔克·德雷珀獎(jiǎng))等。
在科技進(jìn)步的推動(dòng)下，旭化成電子業(yè)務(wù)也取得了驚人成就。
成立于1922年的旭化成株式會(huì)社是日本著名的化工企業(yè)，2016年主營化學(xué)品的銷售額為84.49億美元，全球化工企業(yè)排名39位。這家日資巨頭從工程塑料、防火防震的建筑材料到醫(yī)藥用品、醫(yī)療器械以及電子等都處于世界領(lǐng)先。
吉野彰所在的鋰電池研發(fā)，屬于旭化成材料領(lǐng)域，公司也極為重視。
就商業(yè)產(chǎn)成品來說，旭化成在全球鋰電池行業(yè)的影響力則體現(xiàn)于隔膜材料的第一話語權(quán)，擁有世界最高市場(chǎng)份額。憑借著2015年2月斥資22億美元收購全球第三大電池絕緣體生產(chǎn)商美國PolyporeInternational公司的這一舉動(dòng)，成為了干濕法隔膜的主導(dǎo)廠家。
2017年3月，旭化成宣布投資150億日元，用于滋賀縣守山市的鋰離子二次電池(LIB)用的隔膜，實(shí)現(xiàn)鋰電隔膜2億平方米/年的產(chǎn)能，并預(yù)計(jì)在2020年實(shí)現(xiàn)11億平方米/年的產(chǎn)能。
由于隔膜在生產(chǎn)過程中技術(shù)壁壘不低，對(duì)設(shè)備及設(shè)計(jì)、產(chǎn)品批次穩(wěn)定性以及工人熟練程度都有著很高的要求，因此這一領(lǐng)域被日本旭化成、韓國SKI、東麗-BSF以及美國Celard等四大企業(yè)壟斷，市場(chǎng)占有率高達(dá)70%。不過，隨著鋰電池需求的增大，中國企業(yè)如滄州明珠、星源材質(zhì)也在盡快謀求發(fā)展，趕上鋰電池快速發(fā)展的節(jié)奏。
多技術(shù)路線并舉
20多年前，當(dāng)Windows95到來的那一刻，吉野彰徹夜難眠。如今，他對(duì)于鋰電池的發(fā)展前景依然充滿著期待。
“就鋰電池本身而言，現(xiàn)在主要應(yīng)用在兩大領(lǐng)域：一是移動(dòng)式產(chǎn)品，如手機(jī)、電腦，占鋰電池使用量的2/3左右;第二大領(lǐng)域便是車載電池。世界變化的速度實(shí)在太快了，根據(jù)我們2010年掌握的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)時(shí)車載用鋰電池幾乎是零，現(xiàn)在則要達(dá)到30%多，以后這一比例可能還會(huì)不斷增加。電動(dòng)汽車的出現(xiàn)，等于給鋰電池打開了一個(gè)新的應(yīng)用方向，是全新的商業(yè)機(jī)遇。”
他不否認(rèn)，目前車載電池還是有一些弱點(diǎn)的，但這并不能歸結(jié)于鋰電池本身的技術(shù)困境，也有一些客觀原因。筆記本電池畢竟經(jīng)歷了20多年的時(shí)間，但車用電池的使用時(shí)長從被開始使用到目前還很短暫，汽車行業(yè)在一邊摸索新車型，一邊研發(fā)及制造著鋰電池。
另一方面，一輛汽車推出市場(chǎng)的時(shí)間很久，從設(shè)計(jì)到下線通常需要5年的時(shí)間，而2017年的一款全新電動(dòng)汽車可能是2012年設(shè)計(jì)出來的，包括鋰電池等配套產(chǎn)品也是過去的設(shè)計(jì)。
反過來講，現(xiàn)在這輛新車其實(shí)裝的是一塊老電池。但是科技研發(fā)的速度很快，有的3個(gè)月就需要更新一次，鋰電池也要面對(duì)這種技術(shù)難題。
“所以說，有人認(rèn)為電動(dòng)車的續(xù)航里程還是太短，應(yīng)盡快解決，我認(rèn)為鋰電池確實(shí)有提高的空間，但你要明白車的開發(fā)和電池的周期性特點(diǎn)，給它一些時(shí)間來解決。如2015年，人們看到了續(xù)航里程為200公里左右的電動(dòng)車，那么到了2020年你可能會(huì)看到續(xù)航400公里左右的車型。當(dāng)然也不排除個(gè)別車企在設(shè)計(jì)、研發(fā)及生產(chǎn)環(huán)節(jié)中比別人跑得更快，這也是階段性的突破。”吉野彰說，續(xù)航距離會(huì)有變化，真正會(huì)變化到什么程度，現(xiàn)在也很難確定。
LIB種類多樣，市面上就有磷酸鐵鋰、三元鋰及鈦酸鋰等各類技術(shù)路線。
吉野彰認(rèn)為，從續(xù)航距離看，三元鋰電池還是有很大的優(yōu)勢(shì)，但如果車主和乘客并不在意每天的路程有多遠(yuǎn)，而是考慮安全性和耐溫能力的話，那么磷酸鋰電池和鈦酸鋰電池確實(shí)也是好的選擇。“你不能說哪個(gè)技術(shù)一定是最強(qiáng)的，還是要看你對(duì)汽車的性能、安全性和其他需求是什么，所以我感覺在一段時(shí)間內(nèi)鋰電池的發(fā)展還是多重技術(shù)路線并舉的。”
讓他更為詫異的，還有中國鋰電池軍團(tuán)的突圍。“比亞迪、CATL等企業(yè)都有著非常強(qiáng)勁的動(dòng)力，技術(shù)層面上也很樂觀，”吉野彰說道，日本和中國在制造鋰電池方面也有一些不同，“最大的區(qū)別在于材料上。
日本在材料上的研發(fā)時(shí)間更長一些，因?yàn)橛羞^去積累的經(jīng)驗(yàn)，所以和近期崛起的中國廠商還不太一樣。反過來說，生產(chǎn)裝配、新機(jī)器等，兩國企業(yè)沒什么大區(qū)別。還有一點(diǎn)較關(guān)鍵，鋰電池是用在哪個(gè)國家、哪個(gè)市場(chǎng)的，當(dāng)?shù)氐男枨笫鞘裁矗趺慈ププ∷！?/div>
他說道，目前鋰電池主要在日本、中國及韓國等三地企業(yè)中競爭，不排除美國和歐洲也會(huì)產(chǎn)出，“我認(rèn)為未來需要關(guān)注的是歐洲市場(chǎng)，它會(huì)有很大的機(jī)會(huì)。”
吉野開發(fā)出了將正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔離層（絕緣材料）的最佳材料組合起來的電池基本結(jié)構(gòu)。這4種零部件明顯影響電池的輸出功率、安全性和使用壽命等，是日本的材料廠商具有優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域。
例如，吉野所屬的旭化成截至2018年是絕緣材料的世界最大制造商。在樹脂等很薄的薄膜方面，采用了該公司具有優(yōu)勢(shì)的人工透析膜等技術(shù)。
旭化成2015年斥資約2600億日元收購了同行業(yè)的美國PolyporeInternational，正在加強(qiáng)相關(guān)業(yè)務(wù)。目前正在日美的基地推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的增強(qiáng)，計(jì)劃到2021年度，使絕緣材料的年產(chǎn)能力比2018年度翻一番。
在絕緣材料領(lǐng)域排在第3位的東麗也決定在匈牙利建設(shè)歐洲首座工廠，力爭2021年投產(chǎn)。總投資額約為240億日元，希望爭取來自有望在歐洲普及的純電動(dòng)汽車的需求。
在以鎳和鈷作為原料的正極材料領(lǐng)域，世界首位的住友金屬礦山以面向純電動(dòng)汽車為中心擴(kuò)大銷售。該公司尤其專注于可實(shí)現(xiàn)電池的高容量化、1次充電的續(xù)航距離延長的鎳系。
關(guān)于以石墨為主要原料的負(fù)極材料，除了日立化成之外，三菱化學(xué)與昭和電工等日本企業(yè)也均有涉足。日立化成2012年推動(dòng)在石墨中加入能提高電池容量的硅材料的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。
電解液方面，在面向純電動(dòng)汽車等汽車方面，三菱化學(xué)掌握世界首位份額。
鋰電池首先因用于筆記本電腦等而普及，但拉動(dòng)今后增長的是純電動(dòng)汽車等車載領(lǐng)域。世界性的環(huán)保政策的強(qiáng)化形成東風(fēng)。據(jù)調(diào)查公司富士經(jīng)濟(jì)（位于東京中央?yún)^(qū)）統(tǒng)計(jì)，鋰離子電池2019年的世界市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到約4.79萬億日元。到2022年將增至5成，達(dá)到約7.39萬億日元。
另一方面，迅速加劇的是電池的“貨品化（commoditization）”。當(dāng)初日本企業(yè)占市場(chǎng)份額的大部分，但隨著制造技術(shù)的普及，門檻降低，韓國和中國企業(yè)以低價(jià)格為主相繼涉足。在車載電池領(lǐng)域，中國寧德時(shí)代新能源科技（CATL）從松下奪走份額首位寶座。
在零部件領(lǐng)域，日本企業(yè)仍維持優(yōu)勢(shì)，但今后如何在技術(shù)實(shí)力和盈利方面確保競爭力成為課題。
盡管在全球鋰電市場(chǎng)占比中，日本在走下坡路，但日本卻一直牢牢占據(jù)著鋰電高端市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，其鋰電技術(shù)也是整個(gè)行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。
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