你知道嗎？為什么中國主導(dǎo)著聚合物鋰離子電池的生產(chǎn)？

　　隨著電子電器的智能化，世界也正變得越來越電氣化，不僅僅發(fā)展中國家在增加其人民的電力供應(yīng)，而且現(xiàn)有運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的電氣化正在迅速進(jìn)行。預(yù)計到2040年，道路上超過一半的汽車預(yù)計將由電力驅(qū)動。

　　聚合物鋰離子電池在這一轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，但一種相對較新的電池類型似乎肯定會在個人電子產(chǎn)品、交通和重工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。事實(shí)上，這種主導(dǎo)正在順利進(jìn)行。

電池的簡史

　　長期以來，電池一直是我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?800年，意大利物理學(xué)家亞歷桑德羅·伏特發(fā)明了世界上第一塊真正的電池。這項發(fā)明代表了一個顯著的突破，但從那時起，只有少數(shù)重大的創(chuàng)新。

　　第一種是鉛酸電池，發(fā)明于1859年。這是第一個可充電電池，至今仍是最常用的用于啟動內(nèi)燃機(jī)的電池。

　　在過去的兩個世紀(jì)里，有一些創(chuàng)新的電池設(shè)計，但直到1980年，一個真正的游戲規(guī)則改變者才被發(fā)明出來。就在那時，牛津大學(xué)和斯坦福大學(xué)的突破導(dǎo)致了鋰離子電池的發(fā)展。1991年，索尼將第一塊鋰離子電池商業(yè)化。

鋰元素有什么特別之處？

　　在聚合物鋰離子電池中，鋰金屬以鋰離子的形式從一個電極遷移到另一個電極。鋰是最輕的元素之一，它具有元素中最強(qiáng)的電化學(xué)勢。這使得聚合物鋰離子電池能夠在一個小而輕的電池中儲存大量的能量。因此，聚合物鋰離子電池已成為筆記本電腦和手機(jī)等許多消費(fèi)電子產(chǎn)品的首選電池。

鋰離子電池發(fā)展加快

　　由于鋰離子電池的固有優(yōu)勢，自世紀(jì)之交以來，其銷量呈指數(shù)級增長。這有助于持續(xù)降低成本。成本下降也幫助鋰離子電池在新應(yīng)用領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟。

　　據(jù)研究機(jī)構(gòu)BloombergNEF稱，鋰離子電池組(包括電池和電池組)的體積加權(quán)平均價格較2010-18年下降了85%，達(dá)到平均每千瓦時176美元。BloombergNEF進(jìn)一步預(yù)測，到2024年電池價格將降至94美元/千瓦時，到2030年將降至62美元/千瓦時。

　　這條下降的成本曲線對任何在其服務(wù)中使用電池的公司，或那些需要存儲能量的公司(例如，電力生產(chǎn)商)，都具有重要的意義。到目前為止，大部分鋰離子電池的銷售都在消費(fèi)電子領(lǐng)域，但未來的銷售將越來越多地由電動汽車驅(qū)動。

　　今天在路上行駛的大多數(shù)汽車仍然使用鉛酸電池和內(nèi)燃機(jī)。但過去5年，由鋰離子電池驅(qū)動的電動汽車銷量增長了逾10倍。此外，越來越多的國家正在制定未來基于內(nèi)燃機(jī)的汽車禁令，希望電動汽車最終能主導(dǎo)個人交通。

　　當(dāng)然，這意味著未來對電池的需求要大得多。以至于電動汽車制造商特斯拉正與松下合作，投資數(shù)十億美元興建新的鋰離子電池工廠。不過，美國鋰離子電池生產(chǎn)商的市場份額正在落后。

　　鋰離子電池的相關(guān)增長市場是在重工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，如起重卡車、清掃機(jī)和洗滌器、機(jī)場地面支持應(yīng)用和自動導(dǎo)航車輛。歷史上，這些利基應(yīng)用都是由鉛酸電池和內(nèi)燃機(jī)提供的，但經(jīng)濟(jì)效益已迅速轉(zhuǎn)向鋰離子電池。

　　然而，有一個國家抓住了這一勢頭，在這一領(lǐng)域確立了超出競爭對手的絕對市場領(lǐng)先地位。但它不是美國，制造鋰離子電池的許多關(guān)鍵研究和開發(fā)工作都是在美國進(jìn)行的。

中國處于聚合物鋰離子電池控制地位

　　根據(jù)BloombergNEF的一項分析，2019年初全球鋰電池產(chǎn)能為316千兆瓦時。其中73%的產(chǎn)能來自中國，其次是美國，以12%的全球產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于第一名。

　　到2025年，全球產(chǎn)能預(yù)計將強(qiáng)勁增長，BloombergNEF預(yù)計屆時全球產(chǎn)能將達(dá)到1,211千兆瓦時。美國的產(chǎn)能預(yù)計將增長，但增速將低于全球產(chǎn)能。因此，美國在全球鋰電池制造市場的份額預(yù)計將萎縮。

　　特斯拉正試圖通過建立自己的電池工廠來解決這一問題，但對于供應(yīng)各種類型電池的公司來說，比如總部位于加州的OneCharge，在當(dāng)?shù)貙ふ夜?yīng)商已被證明是一項挑戰(zhàn)。最近采訪了OneCharge的首席執(zhí)行官Alex Pisarev，他強(qiáng)調(diào)了公司面臨的挑戰(zhàn)：

　　Pisarev說道，“美國制造商將樂于使用美國制造的鋰離子電池，但這在今天是不現(xiàn)實(shí)的。所以我們必須繼續(xù)從中國進(jìn)口。”

　　中國正在走之前在太陽能電池板上走過的道路。雖然太陽能電池是由美國工程師Russell Ohl發(fā)明的，但如今中國主導(dǎo)著全球太陽能電池板市場?，F(xiàn)在，中國正致力于控制世界鋰離子電池的生產(chǎn)。

　　擁有最廉價的綠色技術(shù)是否更可取，即使這意味著將制造業(yè)拱手讓給其他國家?較低的太陽能電池板價格幫助推動了新太陽能光伏的爆炸式增長，這反過來又支撐了美國的許多就業(yè)崗位。但這些電池板大部分是在中國制造的。特朗普政府試圖通過對進(jìn)口太陽能電池板征收關(guān)稅來解決這一問題，但這些關(guān)稅遭到了美國太陽能行業(yè)大多數(shù)人的強(qiáng)烈反對。

　　中國擁有廉價勞動力的主要優(yōu)勢，這使得它能夠主導(dǎo)許多制造業(yè)。但中國的鋰儲量和產(chǎn)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國。2018年，中國鋰產(chǎn)量為8,000公噸，在所有國家中排名第三，是美國的近10倍。2018年，中國鋰儲量為100萬公噸，幾乎是美國的30倍。

　　這一趨勢表明，鋰離子電池將越來越多地在運(yùn)輸和重型設(shè)備領(lǐng)域取代鉛酸電池。在一個二氧化碳排放量創(chuàng)紀(jì)錄的世界上，這是一個關(guān)鍵的進(jìn)展。

　　但是，美國在制造成本和原材料供應(yīng)方面都有這樣的優(yōu)勢，它能在世界市場上與中國競爭嗎？如果不能，隨著越來越多的鋰離子電池的使用壽命接近尾聲，美國能否為再生鋰開發(fā)一個有競爭力的市場？

　　這些都是需要解決的重要問題。

　　向鋰電池的轉(zhuǎn)變帶來了許多新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。但美國需要一個有效的戰(zhàn)略，以避免將另一個清潔能源制造機(jī)會拱手讓給中國。

　　Robert Rapier為福布斯撰稿人，表達(dá)觀點(diǎn)僅代表個人。譯 Stephen 校 李永強(qiáng)

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