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从笔记本电脑到新能源车:锂电池教父成就新世界终获诺奖

2019-11-08 12:23:37

下战书,美国迷信家John B.Goodenough、英国迷信家M.Stanley Whittingham和日本迷信家吉野彰(Akira Yoshino)成功摘得本年的诺贝尔化学奖,瑞典皇家迷信院藉此表扬三位迷信家在锂离子电池范畴的进献。

年夜众对锂离子电池其实不目生,其已普遍利用在智妙手机和笔记本电脑等电子消费品上,最近几年跟着新动力汽车的普及,对锂离子电池的需求量也在延续上升。本年9月初彭博新动力财经(BNEF)展望,到2030年,电动汽车对锂离子电池的需求将从今朝的约200GWh增加到跨越2000GWh。与此同时,锂离子电池的价钱将持续降落,降落幅度能够高达50%以上。

从手机、笔记本电脑到新动力汽车,锂离子电池的降生缔造了一个复杂的互联网和新动力世界,并且基于锂离子电池手艺的不竭前进,全球正朝着无化石燃料净化的标的目的成长。这一切的成功,不但仅是特斯拉、松下和宁德时期的功绩,若是没有这三位迷信家的尽力研讨,后来者便没法站在伟人的肩膀上走得更远。

挪动互联网的奠定者

锂离子电池的概念从提出至今已有跨越一百年的汗青,其具有电压高、比能量年夜、轮回寿命长和平安机能好等长处,在3C数码产物上有着很是普遍的利用。

本年诺贝尔化学奖得主之一的吉野彰是智妙手机和电动汽车利用的锂离子电池的开辟者,他今朝是日本旭化成股份有限公司的名望出格研讨员。在曩昔接管媒体采访时吉野彰曾暗示,本身成功研发锂离子电池的契机是上世纪80年月挪动装备的研发很是活泼,为了完成装备的小型化、轻量化,亟需动力密度高、可反复充电的蓄电池。

“可是,让我意想到社会详细需求如何的电池的,是风行词语。那时portable这个词很风行。后来连带着cordless,wireless这些词也风行起来了。在时期的潮水当中,灵敏地发觉到社会真正需求的工具,我想这是一种像嗅觉一样的工具。”吉野彰暗示。

锂离子电池的商用始于索尼公司。1991年,索尼发布首个商用锂离子电池,并将其率先利用在CCD-TR18毫米录相机上,尔后愈来愈多的电子消费品起头采取锂离子电池,日本的消费电子业在上世纪风行全球也受害于此。

今朝智妙手机、笔记本电脑等电子消费品的滞销都有着锂离子电池的功绩,若是没有如许体积小、可充电次数上万次的电池呈现,电子消费品难以在全球风行。按照IDC的陈述显示,2018年全球智妙手机出货量高达14亿台,笔记本电脑出货量达1.6亿台,平板电脑出货量1.285亿台。

可以说,锂离子电池让更多的挪动装备得以出产和发卖,从而将互联网从PC端推向挪动端。2012年7月,中国互联收集信息中间(CNNIC)发布《第30次中国互联收集成长状态统计陈述》显示,中国网平易近数目到达5.38亿,此中手机网平易近到达3.88亿,手机初次超出台式电脑成为第一年夜上彀终端。

构建新动力世界

除3C数码产物,新动力汽车是锂离子电池的另外一个主要利用范畴。按照高工产研锂电研讨所的数据显示,2018年全球动力电池出货106GWh,同比增加55.2%,前十年夜企业产量86.11GWh,占全球总量比81.24%,此中宁德时期、松下、比亚迪和LG别离占有前四名。

新动力汽车在最近几年的迸发式增加是动力电池产能得以延续晋升的主要缘由。按照EVsales数据,2018年,全球新动力乘用车销量冲破200万辆,新动力汽车渗入率到达2.1%。中国汽车产业协会的数据显示,本年前八个月中国新动力汽车销量别离完成79.9万辆和79.3万辆,比上年同期别离增加31.6%和32%。

电动车的发源可追溯至1881年,那时法国工程师古斯塔夫•特鲁夫发现了全球第一辆以铅酸电池为动力的电动车,首创了新动力汽车的先河。但因为石油的年夜范围开辟和内燃机手艺的改良,电动车在很长一段时候内未能成为汽车的主流。

直至锂离子电池的呈现,新动力汽车才真正具有可行性。1997年,日产汽车推出了全球第一辆设备锂离子电池电动车PrairieJoy,尔后愈来愈多的车企起头测验考试研发电动车。

但特斯拉的呈现才是激发锂离子电池电动车制造高潮的标记。2004年,埃隆•马斯克作价630万美元进股特斯拉,成为特斯拉最年夜的股东和董事长,他与后来的特斯拉首席手艺官J.B.Straubel以为可以将数以千计的锂离子电池组装在一路成为汽车的动力,因而两年后特斯拉正式发布首款电动车Roadster,该车的电池组由近7000块18650锂离子电池构成,并经由过程BMS(电池办理零碎)对如斯复杂的电池组停止热办理,确保电池组不会因过热而呈现熄灭。

特斯拉的成长并不是风平浪静,但毫无疑问它将电动车从燃油车的包抄圈里杀出重围。2015年特斯拉的交付量仅5万辆,但本年前三季度,特斯拉的销量已晋升至25.52万辆,本年冲破30万辆几无悬念。

马斯克和特斯拉成功带动了全球汽车行业向新动力标的目的转型,但现实上真实的进献者倒是松下。

2008年松下出资64亿美元并购三洋机电,从而正式进进动力电池行业,今朝在日本、中国、美国设有七年夜动力电池工场。按照客岁投资机构瑞银的研讨陈述显示,松下的锂离子电池本钱较LG化学、三星SDI和宁德时期更低,比排名第二的LG化学还要低20%。

得益于松下的电池手艺和低本钱,特斯拉的多款车型在续航里程和整车本钱上有着相当的上风。2014年,马斯克成功压服松下社长津贺一宏在美国际华达州投资扶植电池超等工场,最后估计2020年将到达年产50万辆汽车电池范围。

固然制形成本上不如松下,但宁德时期作为全球锂离子电池巨子的位置很是安定。2017年,宁德时期的动力电池出货量达12GWh,成功超出松下和比亚迪跃居全球第一,尔后宁德时期的出货量延续抢先,本年上半年宁德时期的电池装机量达13858MWh,占国际市场总装机量的46%。

锂离子电池的降生是现在新动力汽车蓬勃成长的根底,也是鞭策全球向无化石燃料转型的动力。马斯克一向将“加快世界向可延续动力成长”作为特斯拉的任务,公司在官网上时辰更新特斯拉车主的碳排放减排总量——今朝特斯拉已减排跨越350万吨CO2。

记者 陆一夫 编纂 徐超 校订 王心

 
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