Dina isuk April 21, 2014, kasturi terjun payung di Beijing Qiaofu Fangcao ku pesawat pribadi tur indit ka Departemen elmu pangaweruh jeung téhnologi Cina pikeun eureun munggaran pikeun ngajajah mangsa nu bakal datang pikeun asupna Tesla urang ka Cina.Kamentrian sains sareng téknologi sok nyorong Tesla, tapi waktos ieu kasturi nutup panto sareng nampi balesan ieu: Cina nimbang-nimbang reformasi pajak kendaraan listrik.Sateuacan parantosan reformasi, modél s masih kudu mayar 25% tarif kawas kandaraan suluh tradisional.

Jadi kasturi ngarencanakeun pikeun "ngagorowok" ngaliwatan geek Park innovators gempungan.Di aula utama aula konsér Zhongshan, Yang Yuanqing, Zhou Hongyi, Zhang Yiming jeung nu lianna geus linggih di panggung.Sareng kasturi ngantosan di tukangeun panggung, ngaluarkeun telepon sélulérna sareng tweet.Nalika musik disada, anjeunna strode ka panggung, surak jeung keprok.Tapi nalika anjeunna uih deui ka Amérika Serikat, anjeunna tweeted sareng humandeuar: "di China, kami sapertos orok anu ngarayap."

Saprak harita, Tesla geus di verge of bangkrut pikeun sababaraha kali salaku pasar umumna bearish jeung masalah dystocia geus ngarah ka siklus kempelan customer panjang satengah taun.Hasilna, kasturi ambruk komo smoked ganja hirup, saré di pabrik California unggal poé pikeun ngawas kamajuan.Cara anu pangsaéna pikeun ngabéréskeun masalah kapasitas nyaéta ngawangun pabrik super di Cina.Pikeun tujuan ieu, kasturi ceurik dina pidato na di Hong Kong: pikeun konsumén Cina, anjeunna malah diajar ngagunakeun wechat.

Wanci ngapung.Tanggal 7 Januari 2020, kasturi sumping ka Shanghai deui sareng ngirimkeun angkatan munggaran model domestik 3 konci ka pamilik mobil Cina di pabrik Tesla Shanghai Super.Kecap kahiji nya éta: Hatur nuhun ka pamaréntah Cina.Anjeunna ogé ngagaduhan tarian gosok deui di tempat éta.Ti saprak éta, kalayan pangurangan harga anu seukeut tina modél domestik 3, seueur jalma di jero sareng di luar industri nyarios horor: tungtung kendaraan énergi anyar Cina bakal datang.

Sanajan kitu, dina taun katukang, Tesla geus ngalaman kajadian rollover badag skala, kaasup durukan spontan batré, mesin kaluar kontrol, skylight ngalayang jauh, jsb Jeung sikep Tesla urang geus jadi "wajar" atawa sombong.Anyar, alatan gagalna kakuatan mobil anyar, Tesla geus dikritik ku média sentral.Relatif diomongkeun, Tesla masalah shrinkage batré pisan umum, boga mobil di Internet pikeun denounce sora ogé hiji sanggeus sejen.

Dina panempoan ieu, organ nagara sacara resmi nyandak tindakan.Anyar, Administrasi Umum pangawasan pasar jeung lima departemén séjén diwawancara Tesla, nu utamana aub masalah kayaning akselerasi abnormal, seuneu batré, pamutahiran kandaraan jauh, jsb Salaku urang sadayana terang, batré litium beusi fosfat domestik anu dasarna dipaké dina model domestik 3. .

Kumaha pentingna batré litium?Ningali deui kana kursus pangwangunan industri, naha Cina leres-leres nangkep téknologi inti?Kumaha carana ngahontal kasuksésan?

1/ Alat penting jaman

Dina abad ka-20, umat manusa nyiptakeun langkung seueur kabeungharan tibatan jumlah 2000 taun sateuacana.Di antarana, sains jeung téhnologi bisa dianggap salaku kakuatan decisive dina promosi peradaban global jeung pangwangunan ékonomi.Dina saratus taun katukang, panemuan ilmiah sareng téknologi anu diciptakeun ku manusa sami-sami cemerlang sapertos béntang, sareng dua di antarana diakui gaduh pangaruh anu ageung dina prosés sajarah.Anu kahiji nyaéta transistor, tanpa éta bakal aya komputer;kadua nyaéta batré litium-ion, tanpa nu dunya bakal unimaginable.

Ayeuna, batré litium parantos dianggo dina milyaran telepon sélulér, laptop sareng produk éléktronik sanés unggal taun, ogé jutaan kendaraan énergi énggal, bahkan sadaya alat portabel di bumi anu peryogi ngecas.Sajaba ti éta, kalawan mecenghulna revolusi kandaraan énergi anyar jeung kreasi leuwih alat nu bagerak, industri batré litium bakal boga masa depan cerah.Contona, nilai kaluaran taunan sél batré litium nyalira geus ngahontal 200 miliar yuan, sarta mangsa nu bakal datang ngan sabudeureun sudut.

Rencana sareng jadwal pikeun ngaleungitkeun kandaraan bahan bakar anu dirumuskeun ku sababaraha nagara di dunya ogé bakal "icing on the cake".Anu pangheulana nyaéta Norwégia taun 2025, sareng Amérika Serikat, Jepang sareng seueur nagara Éropa sakitar 2035. Cina teu gaduh rencana waktos anu jelas.Upami teu aya téknologi anyar ka hareup, industri batré litium bakal terus mekar salami sababaraha dekade.Bisa disebutkeun yen saha owns téhnologi inti batré litium hartina boga scepter ngadominasi industri.

Nagara-nagara Éropa Kulon netepkeun jadwal pikeun ngaleungitkeun kendaraan bahan bakar

Leuwih taun, Éropa jeung Amérika Serikat, Cina, Jepang jeung Koréa Kidul geus dibuka kompetisi galak komo scuffle dina widang accu litium, ngalibetkeun loba élmuwan kawentar, loba universitas luhur jeung lembaga panalungtikan, kitu ogé raksasa jeung konsorsium ibukota di minyak bumi, kimia, mobil, sains jeung industri téhnologi.Saha anu bakal nyangka yén jalur pangembangan industri batré litium global sami sareng semikonduktor: asalna di Éropa sareng Amérika Serikat, langkung kuat tibatan Jepang sareng Koréa Kidul, sareng tungtungna didominasi ku Cina.

Dina taun 1970-an jeung 1980-an, téknologi batré litium muncul di Éropa jeung Amérika.Engké, urang Amerika suksés nimukeun litium kobalt oksida, litium mangan oksida jeung litium beusi fosfat accu, nu nyandak kalungguhan di industri.Taun 1991, Jepang mangrupikeun anu pangheulana ngaindustrikeun batré litium-ion, tapi teras pasarna terus ngaleutikan.Koréa Kidul, di sisi anu sanés, ngandelkeun nagara pikeun nyorong éta.Dina waktos anu sami, kalayan dukungan anu kuat ti pamaréntah, Cina parantos ngajantenkeun industri batré litium anu munggaran di dunya step by step.

Dina évolusi industri batré litium, Eropa, Amerika sareng Jepang parantos maénkeun peran anu penting dina ngamajukeun téknologi.Taun 2019, Hadiah Nobel Kimia dilélér ka élmuwan Amérika John goodinaf, Stanley whitingham sareng élmuwan Jepang Yoshino salaku pangakuan kana kontribusina pikeun panalungtikan sareng pamekaran batré litium-ion.Kusabab élmuwan ti Amérika Serikat sareng Jepang parantos kéngingkeun Hadiah Nobel, naha Cina tiasa leres-leres mingpin téknologi inti batré litium?

2 / Lawu batré litium 

Ngembangkeun téknologi batré litium global gaduh lagu anu panjang pikeun nuturkeun.Dina awal 1970-an, salaku respon kana krisis minyak, Exxon ngadegkeun hiji laboratorium panalungtikan di New Jersey, attracting angka nu gede ngarupakeun bakat luhur dina fisika jeung kimia, kaasup Stanley whitingham, sasama postdoctoral dina éléktrokimia solid state di Stanford University.Tujuanana nyaéta pikeun ngarekonstruksikeun solusi énergi énggal, nyaéta pikeun ngembangkeun generasi batré anu tiasa dicas deui.

Dina waktos anu sami, Bell Labs parantos nyetél tim kimiawan sareng fisikawan ti Universitas Stanford.Kadua pihak parantos ngaluncurkeun persaingan anu sengit pisan dina panalungtikan sareng pamekaran batré generasi salajengna.Malah lamun panalungtikan patali, "duit teu jadi masalah.".Saatos ampir lima taun panalungtikan anu rahasia, whitingham sareng timnya mimiti ngembangkeun batré litium-ion anu tiasa dicas deui munggaran di dunya.

Batré litium ieu sacara kreatif ngagunakeun titanium sulfida salaku bahan katoda sareng litium salaku bahan anoda.Cai mibanda kaunggulan beurat hampang, kapasitas badag tur euweuh pangaruh memori.Dina waktos anu sami, éta ngaleungitkeun kakurangan batré sateuacana, anu tiasa disebatkeun kabisat kualitatif.Dina 1976, Exxon ngalamar patén panemuan batré litium munggaran di dunya, tapi henteu nguntungkeun tina industrialisasi.Nanging, ieu henteu mangaruhan reputasi whitingham salaku "bapa litium" sareng statusna di dunya.

Sanajan penemuan whitingham diideuan industri, batré ngecas durukan sarta crushing internal greatly troubled tim, kaasup gudinaf.Ku alatan éta, anjeunna jeung dua asisten postdoctoral terus ngajajah tabel periodik sacara sistematis.Dina 1980, aranjeunna tungtungna mutuskeun yén bahan pangalusna éta kobalt.Litium kobalt oksida, anu tiasa dianggo salaku katoda batré litium-ion, langkung unggul tibatan bahan sanés dina waktos éta sareng gancang nempatan pasar.

Ti saprak éta, téknologi batré manusa parantos nyandak léngkah anu ageung.Naon anu bakal kajadian tanpa kobaltit litium?Pondokna, naha éta "telepon sélulér badag" jadi badag tur beurat?Ieu kusabab teu aya batré litium kobalt.Sanajan kitu, sanajan batré litium kobalt oksida boga loba kaunggulan, kalemahan na anu kakeunaan sanggeus aplikasi badag skala, kaasup ongkos tinggi, lalawanan overcharge goréng jeung kinerja siklus, sarta polusi runtah serius.

Janten goodinav sareng muridna Mike Thackeray terus milarian bahan anu langkung saé.Dina 1982, Thackeray nimukeun batré litium manganat pioneering.Tapi teu lila, anjeunna luncat ka Argonne National Laboratory (ANL) pikeun diajar batré litium.Sarta goodinaf sarta timnya terus néangan bahan alternatif, ngurangan daptar kana kombinasi beusi jeung fosfor ku sakali deui sacara sistematis swapping logam dina tabel periodik.

Tungtungna, beusi sareng fosfor henteu ngabentuk konfigurasi anu dipikahoyong ku tim, tapi aranjeunna ngawangun struktur anu sanés: saatos licoo3 sareng LiMn2O4, bahan katoda katilu pikeun batré litium-ion sacara resmi dilahirkeun: LiFePO4.Ku alatan éta, tilu éléktroda positip batré litium-ion pangpentingna sadayana dilahirkeun di laboratorium dinaf saprak jaman baheula.Éta ogé parantos janten tempat batre litium di dunya, kalayan lahirna dua ahli kimia Hadiah Nobel anu disebatkeun di luhur.

Dina 1996, Universitas Texas ngalamar patén atas nama laboratorium goodinaf.Ieu patén dasar mimiti batré LiFePO4.Saprak harita, Michelle Armand, hiji élmuwan litium Perancis, geus ngagabung tim jeung dilarapkeun kalawan dinaf pikeun patén LiFePO4 téhnologi palapis karbon, jadi patén dasar kadua LiFePO4.Dua patén-patén ieu mangrupikeun patén-patén inti anu henteu tiasa dileungitkeun dina sagala hal.

3 / mindahkeun téhnologi

Kalawan ngembangkeun aplikasi téhnologi, aya hiji masalah urgent bisa direngsekeun dina éléktroda négatip tina batré litium kobalt oksida, ku kituna teu acan industrialized gancang.Dina waktos éta, logam litium dianggo salaku bahan anoda batré litium.Sanajan éta bisa nyadiakeun dénsitas énergi cukup luhur, aya loba masalah, kaasup powdering bertahap tina bahan anoda jeung leungitna aktivitas, sarta tumuwuhna dendrites litium bisa Pierce diafragma, hasilna sirkuit pondok atawa malah durukan jeung ledakan tina. batré.

Nalika masalahna hésé pisan, urang Jepang muncul.Sony geus lila ngembangkeun batré litium, sarta geus nengetan deukeut kamajuan global.Tapi, teu aya inpormasi ngeunaan iraha sareng dimana téknologi kobaltit litium dicandak.Dina 1991, Sony ngarilis batré litium-ion komérsial munggaran dina sajarah manusa, sarta nempatkeun sababaraha accu cylindrical litium kobalt oksida kana kaméra ccd-tr1 panganyarna.Saprak harita, nyanghareupan éléktronika konsumén dunya geus ditulis ulang.

Yoshino anu nyieun kaputusan penting ieu.Anjeunna naratas pamakéan karbon (grafit) tinimbang litium salaku anoda batré litium, sarta digabungkeun jeung litium kobalt oksida katoda.Ieu fundamentally ngaronjatkeun kapasitas jeung siklus hirup batré litium, sarta ngurangan biaya, nu gaya panungtungan pikeun industrialisasi batré litium.Ti saprak éta, perusahaan Cina sareng Korea parantos tuang kana gelombang industri batré litium, sareng téknologi énergi anyar (ATL) diadegkeun dina waktos ayeuna.

Kusabab maling téknologi, "aliansi hak" anu diprakarsai ku Universitas Texas sareng sababaraha perusahaan parantos nganggo pedang di sakumna dunya, nyababkeun patén patén ngalibetkeun seueur nagara sareng perusahaan.Bari jalma masih mikir yén LiFePO4 teh batré kakuatan paling merenah, sistem bahan katoda anyar ngagabungkeun kaunggulan litium niobate, litium kobalt jeung litium mangan geus quietly dilahirkeun di laboratorium di Kanada.

Dina April 2001, Jeff Dann, Profesor fisika di Universitas dalhous sareng lulugu élmuwan grup 3M Kanada, nimukeun bahan katoda komposit ternary nikel kobalt mangan komersil skala ageung, anu ngamajukeun batré litium pikeun nembus léngkah terakhir pikeun asup ka pasar. .Dina 27 April taun éta, 3M dilarapkeun ka Amérika Serikat pikeun patén, nu mangrupakeun patén inti dasar bahan ternary.Ieu ngandung harti yén salami dina sistem ternary, teu saurang ogé bisa meunang sabudeureun.

Ampir dina waktos anu sareng, Argonne National Laboratory (ANL) munggaran diusulkeun konsép litium euyeub, sarta dina dasar ieu, nimukeun layered litium euyeub tur bahan ternary mangan tinggi, sarta hasil dilarapkeun pikeun patén di 2004. Jeung jalma jawab ngembangkeun téhnologi ieu thackerel, anu nimukeun litium manganate.Nepi ka 2012, Tesla mimiti megatkeun kaluar moméntum naékna bertahap.Kasturi nawiskeun sababaraha kali gaji tinggi pikeun ngarekrut jalma ti departemén R&D batré litium 3M.

Nyandak kasempetan ieu, 3M kadorong parahu sapanjang ayeuna, diadopsi strategi "jalma balik, tapi hak patén tetep", sagemblengna bubar departemén batré, sarta dijieun kauntungan luhur ku exporting patén-patén jeung gawé babarengan teknis.Patén-patén éta dipasihkeun ka sababaraha perusahaan batré litium Jepang sareng Korea sapertos Elektron, Panasonic, Hitachi, Samsung, LG, L&F sareng SK, ogé bahan katoda sapertos Shanshan, Hunan Ruixiang sareng Beida Xianxian di Cina. total leuwih ti sapuluh usaha.

Patén Anl ngan ukur dipasihkeun ka tilu perusahaan: BASF, raksasa kimia Jerman, industri Toyoda, pabrik bahan katoda Jepang, sareng LG, perusahaan Koréa Kidul.Engké, sabudeureun kompetisi patén inti bahan ternary, dua alliances panalungtikan universitas industri luhur kabentuk.Ieu ampir ngawangun kakuatan téhnologis "bawaan" perusahaan batré litium di kulon, Jepang jeung Koréa Kidul, bari Cina teu meunang loba.

4/ Kebangkitan Usaha Cina

Kusabab Cina henteu ngawasa téknologi inti, kumaha éta ngarobih kaayaan?Panalungtikan batré litium Cina urang teu telat, ampir nyingkronkeun jeung dunya.Dina ahir taun 1970-an, dumasar kana rekomendasi Chen Liquan, akademisi Akademi Téknik Cina di Jerman, Institut Fisika Akademi Élmu Cina ngadegkeun laboratorium ion solid state munggaran di Cina, sareng ngamimitian panalungtikan ngeunaan litium- konduktor ion sareng batré litium.Dina 1995, batré litium munggaran Cina dilahirkeun di Institute of Fisika, Chinese Academy of Sciences.

Dina waktos anu sami, hatur nuhun kana kebangkitan éléktronika konsumen dina taun 1990-an, batré litium Cina naék sakaligus, sareng mecenghulna "opat raksasa", nyaéta Lishen, BYD, bick sareng ATL.Sanajan Jepang mingpin ngembangkeun industri, alatan dilema survival, Sanyo Electric dijual ka Panasonic, sarta Sony ngajual bisnis batré litium -na pikeun produksi Murata.Dina persaingan sengit di pasar, ngan BYD sareng ATL mangrupikeun "opat ageung" di Cina.

Dina 2011, subsidi pamaréntah Cina "daftar bodas" diblokir pausahaan-dibiayaan asing.Sanggeus kaala ku ibukota Jepang, identitas ATL urang jadi kadaluwarsa.Janten Zeng Yuqun, pangadeg ATL, ngarencanakeun pikeun ngajantenkeun bisnis batré listrik mandiri, ngantepkeun modal Cina ngiringan, sareng éncér saham perusahaan induk TDK, tapi anjeunna henteu nampi persetujuan.Jadi Zeng Yuqun ngadegkeun jaman Ningde (catl), sarta nyieun kamajuan dina akumulasi téhnologi aslina, sarta jadi kuda hideung.

Dina watesan jalur téhnologi, BYD milih aman jeung ongkos-éféktif batré litium beusi fosfat, nu béda ti dénsitas énergi tinggi batré litium ternary di jaman Ningde.Ieu patali jeung modél bisnis BYD.Wang Chuanfu, pangadeg pausahaan, ngajengkeun "dahar tiwu nepi ka tungtungna".Sajaba ti kaca jeung ban, ampir sakabéh bagian séjén mobil dihasilkeun sarta dijual ku sorangan, lajeng bersaing jeung dunya luar kalawan kaunggulan harga.Dumasar ieu, BYD parantos lami di tempat kadua di pasar domestik.

Tapi kaunggulan BYD oge kalemahan na: eta ngajadikeun batré jeung ngajual mobil, nu ngajadikeun pabrik mobil sejenna sacara alami teu percaya jeung leuwih resep méré pesenan ka pesaing tinimbang sorangan.Contona, Tesla, sanajan téhnologi batré LiFePO4 BYD urang geus akumulasi leuwih, tetep milih téhnologi sarua jaman Ningde.Pikeun ngarobih kaayaan, BYD ngarencanakeun pikeun misahkeun batré kakuatan sareng ngaluncurkeun "batré sabeulah".

Kusabab reformasi sarta muka up, batré litium mangrupa salah sahiji ti saeutik widang nu bisa nyekel up kalawan nagara maju.Alesanna nyaéta kieu: kahiji, nagara nempel pentingna hébat panyalindungan strategis;kadua, teu telat pikeun ngamimitian;katilu, pasar domestik cukup badag;kaopat, grup aspiring ahli teknis na enterprisers gawé bareng pikeun megatkeun ngaliwatan.Tapi upama digedekeun, siga nu ngaranna jaman Ningde mah, prestasi ekonomi Cina jeung jaman kandaraan listrik nu ngawujud jaman Ningde.

Kiwari, Cina teu katinggaleun nagara maju dina panalungtikan bahan anoda jeung éléktrolit, tapi masih aya sababaraha shortcomings, kayaning separator batré litium, dénsitas énergi jeung saterusna.Jelas, akumulasi téknologi barat, Jepang sareng Koréa Kidul masih gaduh sababaraha kaunggulan.Contona, najan Ningde kali geus rengking kahiji di pasar batré global pikeun sababaraha taun, laporan panalungtikan industri domestik jeung luar nagri tetep daptar Panasonic jeung LG dina rengking kahiji, sedengkeun Ningde kali na BYD aya dina rengking kadua.

5/ Kacindekan
 

Undoubtedly, kalawan ngembangkeun salajengna panalungtikan patali dina mangsa nu bakal datang, ngembangkeun sarta aplikasi tina accu litium di dunya bakal Usher dina prospek lega, nu bakal ngamajukeun reformasi énergi jeung inovasi masarakat manusa, sarta nyuntik moméntum anyar kana ngembangkeun sustainable. ékonomi jeung masarakat sarta strengthening panyalindungan lingkungan.Salaku perusahaan mobil terkemuka di industri, Tesla sapertos lele.Nalika ngarangsang pamekaran kendaraan énérgi énggal, éta ogé mingpin dina nangtang lingkungan pasar batré litium.

Zeng Yuqun sakali ngungkabkeun carita jero ngeunaan aliansi na sareng Tesla: kasturi parantos nyarioskeun biaya sadinten.Implikasina nyaéta Tesla ngirangan biaya batré.Nanging, kedah diperhatoskeun yén dina prosés rurusuhan jaman Tesla sareng Ningde di pasar Cina, kendaraan sareng batréna henteu kedah malire masalah kualitas kusabab biayana.Sakali kitu, runtuyan domestik aslina kawijakan well-intentioned bakal greatly ngurangan di significance.

Sajaba ti éta, aya kanyataan surem.Sanaos Cina ngadominasi pasar batré litium, téknologi inti sareng patén-patén tina fosfat beusi litium sareng bahan ternary henteu aya dina tangan masarakat Cina.Upami dibandingkeun sareng Jepang, Cina gaduh jurang anu ageung dina investasi manusa sareng modal dina panalungtikan sareng pamekaran batré litium.Ieu nyorot pentingna panalungtikan ilmiah dasar, anu gumantung kana kegigihan jangka panjang sareng investasi nagara, lembaga panalungtikan ilmiah sareng perusahaan.

Ayeuna, batré litium nuju ka generasi katilu saatos dua generasi litium kobalt oksida, litium beusi fosfat sareng litium ternary.Salaku téknologi inti jeung patén-patén tina dua generasi kahiji geus dibagi nepi ku pausahaan asing, Cina teu boga kaunggulan inti cukup, tapi mungkin bisa ngabalikeun kaayaan dina generasi saterusna ngaliwatan perenah mimiti.Dina panempoan jalur ngembangkeun industri panalungtikan dasar sarta pamekaran, panalungtikan aplikasi tur ngembangkeun produk bahan batré, urang kudu disiapkeun pikeun perang jangka panjang.

Ieu kudu dicatet yén ngembangkeun sarta aplikasi batré litium di Cina masih nyanghareupan loba tantangan.Contona, dina pamakéan sabenerna batré litium kandaraan énergi anyar, aya kénéh sababaraha masalah, kayaning kapadetan énergi low, kinerja-suhu low goréng, lila ngecas waktos, hirup layanan pondok jeung saterusna.

Kusabab 2019, Cina parantos ngabatalkeun "daftar bodas" batré, sareng perusahaan asing sapertos LG sareng Panasonic parantos uih deui ka pasar Cina, kalayan serangan perenah anu gancang pisan.Dina waktos anu sami, kalayan ningkatna tekanan dina biaya batré litium, persaingan di pasar domestik janten langkung sengit.Ieu bakal maksakeun usaha relevan pikeun meunang kauntungan dina kompetisi pinuh ku kinerja ongkos produk luhur jeung kamampuh réaksi pasar gancang, ku kituna pikeun ngamajukeun ngaronjatkeun tur tumuwuh kontinyu industri batré litium Cina urang.