中国锂电产业的崛起、奔跑与反击、一路繁花！
文章摘要
中国锂电产业在过去二十年中取得长足发展，展现了技术创新、成本优势、政策支持和市场导向等特点。未来，中国锂电产业面临国际竞争、资源安全和环境可持续性等挑战。针对未来电池技术的发展趋势，全固态电池被认为具有颠覆传统锂离子电池潜力，可能成为主流技术。然而，新技术商业化和大规模应用仍需克服成本、稳定性等挑战。中国锂电产业需要持续技术创新、加强研发投入，抓住新技术机遇，提前布局以保持竞争优势。
近年来，锂离子电池产业突飞猛进。得益于完整的产业链及成本技术等优势，中国锂电池已经从追赶者成为领先者，世界已经无法摆脱“中国制造”。
回看历史进程，锂电发明于美国，鼎盛于日本，如今成为中国的主场。
电池简要发展历史
探索期1800-1960
快速发展期 1970-2020
2020-future
中国锂电产业的发展历程可以说是一部充满挑战与机遇的史诗。从锂电池技术的引入到成为全球锂电产业的领导者，中国锂电产业经历太多的磨难和繁华。
镍镉电池
1898年，瑞典Jungner发明了镍镉电池；1901年，他取得了制造袋式镍镉电池的瑞典专利，该电池很快地占据了当时的欧洲市场。在近百年的发展中，镍镉电池经历了两次重大变革：一是电极结构由有极板盒（袋式、管式）发展成为无极板盒（涂覆、烧结）电极；二是1947年，法国的Neumann首先将电池结构由开口式发展成为密封结构。镍镉电池寿命长、维护方便，能够满足多种使用要求。
镍氢电池
20世纪70年代，高压镍氢电池问世，但是其制造和使用过程中有着诸多不便；1984年，荷兰飞利浦公司解决了吸氢合金电极在充放电过程中的容量衰降问题；1990年后，日本实现了金属氢化物镍电池的产业化生产。镍氢电池与镍镉电池的结构、充放电特性相近，容量却增加了1.5倍以上且无污染，常被成为绿色电池。
一次锂电池
1971年，日本松下电器公司的福田雅太郎首先发明了锂氟化碳电池并获得应用，锂电池由此走向实用化和商品化。由于锂电池固有的高比能量特性，世界各国竞相开发各种新型锂电池以满足日益增长的需求，于是相继出现了锂碘电池（1972）、锂铬酸银电池（1973）、锂二氧化硫电池（1974）、锂亚硫酰氯电池（1974）和锂二氧化锰电池（1976）等。
二次锂离子电池
1990年，日本的Nagoura研制成功了以石油焦为负极、LiCoO2为正极的锂离子二次电池；1991年，Sony能源技术公司开始生产以PFA为负极的锂离子电池。
铅酸、镍镉、镍氢、锂离子二次电池的正负电极
铅酸、镍镉、镍氢、锂离子二次电池的优点和限制
电池比较
电池名称 | 铅酸电池 | 镍镉电池 | 镍氢电池 | 锂锰电池 | 锂钴电池 | 锂铁电池 |
英文名 | Pb-acid | Ni-Cd | Ni-MH | Li-Mn | Li-Co | Li-Fe |
平均工作电压 | 2V | 1.2V | 1.2V | 3.7V | 3.7V | 3.2V |
使用中电压变化 | 持续下降 | 持续下降 | 维持平稳 | 维持平稳 | 维持平稳 | 非常平稳 |
1C 循环寿命 (电容量余80%以上) | 150~300次 | 300次 | 500次 | 500次 | 500次 | 2000次以上 |
体积能量密度 (Wh/l) | 低 | 130-200 | 250-300 | 300 | 350-450 | 250 |
重量能量密度 (Wh/Kg) | 25-45 | 40-60 | 50-80 | 100-180 | 150-220 | 100-150 |
自放电率（每月） | 20% | 20% | 20% | 5% | 5% | 5% |
快速充电能力 | 0.2C | 0.5C | 1C | 1C~3C | 1C-3C | 1C~7C |
最大电流放电特性 | 1C~5C | 10C～15C | 10C～15C | 20C | 5C | 40C |
放电操作温度℃ | -20～+55 | -20～+55 | -20～+55 | -20～+45 | -20～+55 | -20～+75 |
记忆效应 | 无 | 严重 | 有 | 无 | 无 | 无 |
热稳定度 | 尚可 | 可 | 可 | 尚可 | 可 | 佳 |
安全性 | 喷溅出酸液 的危险 | 电解液外漏 危险性 | 电解液外漏 危险性 | 发热气化电 解液但不易 燃烧 | 有爆炸起火 的记录 | 微发热但不爆炸不 起火 |
环保 | 铅及硫酸具 污染性 | 镉金属具重 度污染 | 符合RoHs | 符合RoHs | 符合RoHs | 符合RoHs |
环保要求 | 需回收 | 需回收 | 免回收 | 免回收 | 免回收 | 免回收 |
电池能量密度与功率密度的比较
起步与探索（1990s-2000s初）
中国锂电池产业起步较晚，1998年首次引入锂电池相关技术。
在这一阶段，中国企业主要依赖进口技术和原材料，市场规模较小，技术积累有限。
政策扶持与市场培育（2000s中-2010s初）
随着国家对新能源汽车产业的重视，中国政府出台了一系列扶持政策，如“十城千辆”计划，推动了锂电池技术的发展和应用。
国内企业开始加大研发投入，逐步建立起较为完整的产业链。
生死围剿与技术突破（2010s中）
中国锂电产业面临国际竞争压力，尤其是与日韩企业的竞争。
在这一阶段，中国企业通过技术创新和成本控制，开始在国际市场上取得一席之地。
换道超车与全球布局（2010s末-2020s）
中国锂电企业如宁德时代、比亚迪等迅速崛起，通过技术创新和规模扩张，成为全球锂电产业的领导者。
中国企业不仅在国内市场取得成功，还积极布局海外市场，通过建立海外工厂、研发中心等方式，提升国际竞争力。
时机已至与深度整合（2020s）
随着全球对清洁能源和电动汽车需求的增长，中国锂电产业迎来了前所未有的发展机遇。
企业开始深度整合资源，优化供应链，提升产品性能，同时加强国际合作，以应对全球市场的变化。
在这一过程中，中国锂电产业展现出了以下几个特点
技术创新：
中国锂电企业不断在材料科学、电池结构设计、制造工艺等方面进行创新，提高了电池的能量密度、安全性和寿命。
成本优势：
通过规模化生产和供应链管理，中国锂电企业在成本控制方面具有明显优势，这使得其产品在国际市场上具有较强的竞争力。
政策支持：
国家政策的大力支持，为锂电产业的发展提供了良好的环境，包括财政补贴、税收优惠、研发资金支持等。
市场导向：
中国锂电产业紧密跟随市场需求，不断调整产品结构，以满足不同应用场景的需求。
未来，中国锂电产业面临的挑战包括
国际竞争：
随着全球锂电产业的快速发展，中国企业需要不断提升技术水平和品牌影响力，以维持其在全球市场的领先地位。
资源安全：
锂、钴、镍等关键原材料的供应安全问题，需要中国企业加强国际合作，确保原材料的稳定供应。
环境、技术、新材料与可持续性：
随着环保意识的提升，锂电产业需要在生产过程中减少对环境的影响，实现绿色可持续发展。中国锂电产业的崛起是一个典型的通过技术创新、政策引导和市场需求驱动的成功案例。
二十年间，中国锂电行业从无到有，从有到优，产业规模实现全球领先。一路繁花，一路盛放。未来，电池的技术会怎样？半固态、全固态、钠离子、氢燃料，到底哪一种在未来会颠覆整个行业，成为主流？各种新材料、新技术百花齐放，机会稍纵即逝，只有提前布局，才能永立潮头。
