2019年十月0九日，諾貝爾獎(jiǎng)的最后一個(gè)自然科學(xué)類獎(jiǎng)項(xiàng)揭曉。約翰.班寧斯特.古迪納夫教授和斯坦利.惠廷漢姆教授以及吉野彰教授，因在鋰離子電池發(fā)明道路上所做的奠基性貢獻(xiàn)，榮獲今年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

值得一提的是，有一位獲獎(jiǎng)的科學(xué)家受到了廣泛關(guān)注，他就是現(xiàn)已97歲高齡的“鋰離子電池之父”——約翰.班寧斯特.古迪納夫教授。

眾所周知，早期的鋰離子電池重要用金屬鋰作為電極材料，由于這類電池在使用過程中極易發(fā)生燃燒和爆炸，因此無法被廣泛使用。為解決這一問題，約翰.班寧斯特.古迪納夫提出鋰離子嵌入、脫出的工作機(jī)制，以鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰替代金屬鋰作為穩(wěn)定的電極材料。這一項(xiàng)成就在當(dāng)時(shí)既解決了電池的安全性問題，同時(shí)又降低了電池的制造成本，實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池技術(shù)的革命性突破。

因此，鋰離子電池的重要性是毋庸置疑的。在過去的幾十年里，假如說只有屈指可數(shù)的發(fā)明在徹底改變了整個(gè)世界，那么鋰離子電池就必須占有一席之地。目前我們所接觸的手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車、路燈備用電源、航燈、家用小電器等電子產(chǎn)品都屬于鋰離子電池的最大應(yīng)用群體。可以說，假如沒有鋰離子電池，你現(xiàn)在甚至還無法通過智能手機(jī)讀到這篇文章。

鋰離子電池是一種二次充電電池，它的電池結(jié)構(gòu)由正負(fù)極、隔膜、有機(jī)電解液以及電池外殼組成。其中正極通常為錳酸鋰、鈷酸鋰或鎳鈷錳酸鋰等活性物質(zhì)材料，負(fù)極的活性物質(zhì)通常為石墨或近似石墨結(jié)構(gòu)的碳。電池的隔膜是一種經(jīng)特殊成型具有微孔結(jié)構(gòu)的高分子薄膜，能夠使鋰離子自由通過而電子無法通過。電池外殼則通常由鋼殼、鋁殼、鋁塑膜等構(gòu)成。

鋰離子電池的工作原理表現(xiàn)為，在充電時(shí)，鋰離子電池正極的鋰離子和電解液中的鋰離子向負(fù)極聚集得到電子，被還原成鋰鑲嵌在負(fù)極材料中。在放電時(shí)，鑲嵌在負(fù)極材料中的鋰會(huì)失去電子，變成鋰離子進(jìn)入電解液中向正極移動(dòng)。

鋰離子電池生產(chǎn)工藝復(fù)雜，可分為前、中、后三個(gè)階段。前端極片制作重要包括包括正/負(fù)極配料、涂布、輥壓、分切、制片等工序。中端電芯制作重要包括卷繞或疊片、封裝、注液等工序。后端電池組裝包括化成、分容、PACK組裝等工序。在三道生產(chǎn)工序之中，電芯制造是核心，而后處理階段作為最后一道關(guān)鍵工藝步驟，它直接決定了鋰離子電池的品質(zhì)、成品優(yōu)良率，其對(duì)制造一致性高、穩(wěn)定性好、性能優(yōu)異的鋰離子電池起著至關(guān)重要的作用。

在鋰離子電池制造設(shè)備領(lǐng)域，鋰離子電池前段生產(chǎn)工藝對(duì)應(yīng)的設(shè)備包括真空攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)等，中段生產(chǎn)工藝所使用的設(shè)備重要是模切機(jī)、疊片/卷繞機(jī)、真空注液機(jī)，后段生產(chǎn)工藝對(duì)應(yīng)檢測(cè)機(jī)、化成機(jī)與分容機(jī)。

制造工藝進(jìn)步是推動(dòng)鋰離子電池技術(shù)快速發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ唬绕滗囯x子電池生產(chǎn)設(shè)備伴隨著電池技術(shù)與工藝的演進(jìn)而不斷迭代。目前，鋰電設(shè)備的更新已由原來的5至8年縮短至目前的3至5年。

此外，從設(shè)備價(jià)值來看，各段生產(chǎn)工序設(shè)備價(jià)值約占整體的1/3。具體而言，鋰離子電池生產(chǎn)工序中的前、中、后段設(shè)備價(jià)值占比分別約為35%至40%、30%至35%、30%至35%。其中，核心設(shè)備價(jià)值占比較高，如涂布機(jī)、輥壓分切、卷繞機(jī)、化成分容與檢測(cè)設(shè)備分別占比達(dá)到30%、10%、20%與20%。

現(xiàn)階段，鋰離子電池行業(yè)早已成為一個(gè)專業(yè)化程度非常之高的體系。

從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈上游為各類基礎(chǔ)原材料，包括有鈷礦、鋰礦、石墨礦等等，原材料開采方式重要通過礦石提鋰和鹵水提鋰，之后冶煉提純重要產(chǎn)品得出碳酸鋰、氫氧化鋰及氯化鋰。

中游分為鋰離子電池電芯生產(chǎn)廠商和電池模組生產(chǎn)廠商，其中電芯制造公司使用正負(fù)極材料、電解液和隔膜等生產(chǎn)原料生產(chǎn)出不同規(guī)格與容量的鋰離子電池電芯產(chǎn)品，電池模組廠商則根據(jù)消費(fèi)電子、物聯(lián)終端、新能源汽車等終端客戶要求選擇不同的鋰離子電池電芯、電源管理系統(tǒng)方案、精密結(jié)構(gòu)件以及生產(chǎn)工藝進(jìn)行鋰離子電池模組的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。

下游終端消費(fèi)則聚焦于智能手機(jī)、消費(fèi)電子、物聯(lián)終端、電動(dòng)工具、醫(yī)療器械、新能源汽車等眾多領(lǐng)域。

當(dāng)前，鋰離子電池按照應(yīng)用場(chǎng)景重要分為消費(fèi)鋰離子電池和動(dòng)力鋰電池。消費(fèi)鋰離子電池始現(xiàn)于1991年，而動(dòng)力鋰電池是立足于消費(fèi)鋰離子電池的基礎(chǔ)上發(fā)韌。目前，消費(fèi)鋰電發(fā)展已步入了成熟期，而動(dòng)力鋰電池方興未艾。

回顧鋰離子電池發(fā)展歷程，近數(shù)十年的時(shí)間見證了鋰離子電池相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期。

1991-1999年。日本索尼首先推出鋰離子電池，并將其應(yīng)用于移動(dòng)電話、數(shù)碼玩具等。日本松下于1994年研發(fā)鋰離子電池，并于1998年量產(chǎn)筆記本電腦專用的圓柱形鋰離子電池。在這階段日本壟斷了全球鋰離子電池市場(chǎng)，而中韓兩國(guó)鋰離子電池才剛初步。

2000-2006年，在日本仍保持其強(qiáng)大行業(yè)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，韓國(guó)三星SDI不斷在電池容量上取得突破，依靠其技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大其在傳統(tǒng)手機(jī)和筆記本電腦電池市場(chǎng)的份額。而我國(guó)的ATL、比亞迪以及力神等公司亦相繼推出了鋰離子電池產(chǎn)品，并逐漸應(yīng)用于傳統(tǒng)手機(jī)、移動(dòng)設(shè)備。這一階段，三國(guó)之間的差距開始逐步縮小。

2007年，蘋果iPhone的推出宣告了智能手機(jī)時(shí)代的降臨。此時(shí)，主流技術(shù)路線已由之前的圓柱、方形電池轉(zhuǎn)為能量密度更高的軟包電池，其更適用于智能手機(jī)的應(yīng)用。

新市場(chǎng)的擴(kuò)大又迅速拉動(dòng)了鋰離子電池的發(fā)展。中、日、韓三國(guó)瞄準(zhǔn)新戰(zhàn)場(chǎng)，積極綁定智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈，并形成了三足鼎立的格局。2008年日本松下合并三洋電機(jī)，成為全球最大鋰離子電池公司，但隨著中韓崛起，日本在消費(fèi)鋰電市場(chǎng)的份額在不斷下降。尤其是2016年，首先推出鋰離子電池的索尼在鋰電業(yè)務(wù)方面頻頻受挫，最終被日本村田收購(gòu)。韓國(guó)三星SDI、LG則各自綁定其下游的三星電子、LG電子。我國(guó)的ATL成為了蘋果合格供應(yīng)商，借此兩國(guó)消費(fèi)鋰電份額不斷擴(kuò)大。鋰離子電池三分天下的局面逐漸形成。

值得一提的是，自2014年起，隨著新能源汽車市場(chǎng)的爆發(fā)，我國(guó)動(dòng)力鋰電池的市場(chǎng)份額迅速擴(kuò)大，僅兩年時(shí)間便超越日韓，成為全球最大的動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)國(guó)。我國(guó)目前已成為全球新能源汽車的第一大市場(chǎng)，強(qiáng)勢(shì)帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)量躍居世界第一。

目前，由于鋰離子電池因智能手機(jī)市場(chǎng)漸趨飽和而增速放緩。但隨著新興電子產(chǎn)品，如可穿戴設(shè)備、電子煙、無人機(jī)、無線藍(lán)牙音箱等的興起，鋰離子電池又開始迎來了更加廣泛的應(yīng)用空間。尤其，5G技術(shù)的出現(xiàn)也對(duì)鋰離子電池的續(xù)航時(shí)間、充電速度等提出新的要求，使得鋰離子電池在行業(yè)需求和技術(shù)進(jìn)步方面出現(xiàn)了新的開拓空間。

因此，在新興科技以及能源技術(shù)變革的推動(dòng)下，全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)重新快速上升。根據(jù)我國(guó)電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院公布的《鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2019）》數(shù)據(jù)顯示，2018年全球鋰離子電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到412億美元，同比上升18%，2015至2018年年均復(fù)合上升率達(dá)22.52%。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)AdroitMarketResearch數(shù)據(jù)表示，2018-2025年，全球鋰離子電池市場(chǎng)將以14.3%的年均復(fù)合上升率上升，至2025年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將超過1000億美元。

我國(guó)之所以能夠成為全球鋰離子電池最大的生產(chǎn)國(guó)，一方面重要得益于3C消費(fèi)電子、新能源汽車及動(dòng)力鋰電池市場(chǎng)的快速發(fā)展，另一方面近年來我國(guó)鋰離子電池行業(yè)一直受到國(guó)家的政策關(guān)注。從“十二五”和“十三五”來看，我國(guó)大力支持發(fā)展新能源、新能源汽車、以及新材料三大行業(yè)。鋰離子電池作為這三類行業(yè)的交叉產(chǎn)業(yè)也迎來了爆發(fā)式上升。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)鋰電研究所（GGII）數(shù)據(jù)，2018年我國(guó)鋰離子電池市場(chǎng)產(chǎn)量達(dá)102.00GWh，同比上升26.71%，預(yù)計(jì)2019-2023年將以30.6%的年復(fù)合上升率上升，至2023年出貨量有望達(dá)到380GWh。

總體而言，鋰離子電池行業(yè)受到世界各國(guó)政府的高度重視和大力支持。目前鋰離子電池已大量應(yīng)用在消費(fèi)電子產(chǎn)品（手機(jī)、筆記本電腦等電子數(shù)碼產(chǎn)品）、新能源汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域等，隨著電子產(chǎn)品的不斷更新、新能源交通工具的發(fā)展以及節(jié)能環(huán)保要求的提高，全球鋰離子電池行業(yè)的市場(chǎng)空間還將進(jìn)一步擴(kuò)大。從鋰離子電池的公司競(jìng)爭(zhēng)來看，2017年，全球鋰離子電池生產(chǎn)公司中，松下的市場(chǎng)份額占比最大，達(dá)到12.43%，其次是LGC，占比為11.26%，三星SDI位居第三，占比為10.99%。而我國(guó)的寧德時(shí)代（CATL）、寧德新能源（ATL）、比亞迪占比分別為8.26%、7.61%和6.13%。

寧德時(shí)代（300750）：國(guó)產(chǎn)鋰離子電池龍頭。寧德時(shí)代前身為ATL，是蘋果、華為、三星、小米、vivo等眾多國(guó)內(nèi)外一線品牌的核心電池供應(yīng)商，其聚合物鋰離子電池出貨量全球第一，是數(shù)碼鋰電行業(yè)當(dāng)之無愧的龍頭公司。在當(dāng)時(shí)，由于ATL的日資背景與我國(guó)政府要求電動(dòng)汽車的三電核心技術(shù)必須掌握在我國(guó)公司手里的原則相悖。因此在2011年十二月，正式成立寧德時(shí)代，直到2015年之際才徹底清理完日資股份，但繼承了ATL優(yōu)質(zhì)的鋰電技術(shù)和核心人員。在清理日資股份的同時(shí)，2012-2013年，在寧德時(shí)代成立的初期業(yè)務(wù)仍專注于同寶馬的合作。在客車領(lǐng)域，2013年下半年，寧德時(shí)代與宇通簽署了為期兩年的排他性戰(zhàn)略協(xié)議。此舉幫助宇通快速成為了電動(dòng)商用車領(lǐng)域的龍頭，同時(shí)還拉動(dòng)寧德時(shí)代動(dòng)力鋰電池的產(chǎn)銷量的快速上升。2014年，寧德時(shí)代通過普萊德供貨北汽，成為北汽最大的電芯供應(yīng)商。之后，憑借優(yōu)質(zhì)電池技術(shù)，寧德時(shí)代也陸續(xù)成為吉利、上汽等國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)自主車企的不二選擇以及大眾、戴姆勒、寶馬、本田等國(guó)際主流車企的青睞。截至2017年公司動(dòng)力鋰電池銷量達(dá)11.84Gwh，同比上升74%，市場(chǎng)份額居全球第一。

比亞迪（002594）：國(guó)內(nèi)一線鋰離子電池生產(chǎn)廠商。2018年公司儲(chǔ)能電池出貨量為1GWh，位列全國(guó)第一。2019年，與墨西哥能源基金組織PireosCapital簽署100MWh的電池儲(chǔ)能訂單。