2014年4月21日上午，馬斯克乘坐私人飛機空降在北京僑福芳草地，第一站去了中國科技部，為特斯拉入華事宜試探后路?？萍疾肯騺韺μ厮估止膭顟B(tài)度，但這次馬斯克吃了閉門羹，得到的回復(fù)是：中國正在考慮電動汽車的稅收改革。在改革完成前，ModelS仍需要與傳統(tǒng)燃油車一樣繳納25%關(guān)稅。

于是，馬斯克計劃通過極客公園創(chuàng)新者峰會喊喊話。在中山音樂堂正廳，楊元慶、周鴻祎、張一鳴等人已在臺上落座。而馬斯克在舞臺后候場，掏出手機刷起了推特。當(dāng)音樂響起，他大踏步地走向舞臺，歡呼聲和掌聲連成一片。但他回到美國就發(fā)推特抱怨：在中國，我們就像一個匍匐前進的嬰兒。

此后，隨著市場普遍看空，以及難產(chǎn)問題導(dǎo)致客戶提車周期長達半年，特斯拉數(shù)次瀕臨危機。馬斯克因此精神崩潰，甚至直播吸大麻，每天睡在加州工廠里監(jiān)督進度。而解決產(chǎn)能問題的最優(yōu)路徑，是在中國建造超級工廠。為此，馬斯克在香港演講時哭訴：自己為了中國客戶，連聊天軟件都學(xué)會使用了。

時光荏苒，2020年1月7日，馬斯克再次來到上海，已經(jīng)是在特斯拉上海超級工廠里，向中國車主交付第一批國產(chǎn)Model3鑰匙。他開場的第一句話就是：感謝中國政府。興之所至還在現(xiàn)場尬了一段搓背舞。此后，隨著國產(chǎn)Model3大幅降價，很多業(yè)內(nèi)外人士驚恐道：中國新能源汽車的末日要來了。

但在過去一年，特斯拉卻出現(xiàn)大規(guī)模翻車事件，其中包括電池自燃、發(fā)動機失控、天窗飛走等。而特斯拉的態(tài)度也變得理直氣壯，或傲慢無厘頭。最近，因新車斷電事件甩鍋國家電網(wǎng)，特斯拉更招至央媒點名批評。相對而言，特斯拉電池縮水問題極為普遍，車主在網(wǎng)上聲討的聲音也此起彼伏。

鑒于此，國家機關(guān)正式出手。近日，市場監(jiān)管總局等五部門約談特斯拉，其中涉及問題主要包括異常加速、電池起火、車輛遠(yuǎn)程升級等。眾所周知，國產(chǎn)Model3基本都采用國產(chǎn)磷酸鐵鋰電池。

鋰電池到底有多重要？回顧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程，中國是否真正掌握了核心技術(shù)？又是如何獲得成功的？

1、時代重器

在二十世紀(jì)，人類創(chuàng)造的財富超越之前2000年總和。其中，科技堪稱推動全球文明和經(jīng)濟發(fā)展的決定性力量。而過去百年，人類創(chuàng)造的科技發(fā)明璨若星河，其中有兩項被公認(rèn)為對歷史進程有著深遠(yuǎn)影響。首先是晶體管，沒有晶體管就沒有計算機；其次就是鋰離子電池，沒有它世界運轉(zhuǎn)將無法想象。

如今，鋰電池每年已被應(yīng)用在數(shù)十億手機、筆記本電腦等電子產(chǎn)品，還有數(shù)百萬新能源汽車，乃至地球上所有需要充電的便攜設(shè)備上。此外，隨著新能源汽車革命浪潮正來臨，以及更多移動設(shè)備被創(chuàng)造，鋰電池行業(yè)將大有可為。比如僅鋰電電芯的年產(chǎn)值就達到了2000億元，未來破萬億指日可待。

世界各國制定的未來淘汰燃油車的計劃和時間表，也將錦上添花。其中最早的挪威定在2025年，美國、日本及眾多歐洲國家定在2035年前后，中國尚未有明確時間規(guī)劃。而若未來沒有出現(xiàn)新技術(shù)，鋰電池產(chǎn)業(yè)將持續(xù)興盛數(shù)十年。可以說，誰擁有鋰電池的核心技術(shù)，就意味著擁有統(tǒng)治行業(yè)的權(quán)杖。

西歐各國制定開始淘汰燃油車的時間表

多年來，歐美、中日韓等國在鋰電池領(lǐng)域，展開了激烈的競爭乃至混戰(zhàn)，其中涉及多位著名科學(xué)家，多個厲害大學(xué)、研究機構(gòu)，以及石油、化工、車企、科技等行業(yè)的巨頭和資本財團?？捎姓l能想到，全球鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑竟然與半導(dǎo)體一樣：源于歐美、壯大于日韓，最終也變成由中國開始主導(dǎo)。

上世紀(jì)七八十年代，鋰電池技術(shù)在歐美應(yīng)運而生。隨后，美國人先后發(fā)明了鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰電池，占據(jù)產(chǎn)業(yè)先機。而在1991年，日本第一個將鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化，但之后市場卻不斷萎縮。韓國則靠國家推動后來居上。與此同時，在政府大力支持下，中國將鋰電池產(chǎn)業(yè)一步步做到了世界第一。

在鋰電池的產(chǎn)業(yè)變遷中，歐美和日本曾在技術(shù)推進上發(fā)揮了重要作用。2019年，諾貝爾化學(xué)獎授予了美國科學(xué)家約翰·古迪納夫、斯坦利·惠廷漢姆和日本科學(xué)家吉野彰，以表彰他們在鋰離子電池研發(fā)領(lǐng)域作出的貢獻。既然是美日科學(xué)家獲諾貝爾獎，那中國的鋰電池核心技術(shù)真能談得上領(lǐng)先嗎？

2、鋰電搖籃

全球鋰電池技術(shù)發(fā)展早有跡可循。上世紀(jì)七十年代初，為了應(yīng)對石油危機，石油巨頭?？松诿绹聺晌髦萁M建起一家研究實驗室，招攬了大批物理和化學(xué)界厲害人才，其中包括斯坦福大學(xué)固態(tài)電化學(xué)博士后斯坦利·惠廷漢姆。其目標(biāo)是重構(gòu)一套全新的能源解決方案，即研發(fā)新一代二次充電電池。

與此同時，貝爾實驗室也成立了一個由斯坦福大學(xué)化學(xué)家和物理學(xué)家組成的研究小組。雙方在下一代電池的研發(fā)上，展開了極為激烈的競爭，甚至只要是研究相關(guān)的，錢都不是問題。而在經(jīng)歷近五年極為保密的研究之后，惠廷漢姆和他的團隊，首先研制成功出世界上第一塊可充電的鋰離子電池。

這款鋰電池創(chuàng)造性采用硫化鈦作正極材料，金屬鋰作負(fù)極材料，具有重量輕、容量大、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點，同時摒棄以前電池的缺點，可以說是一次質(zhì)的飛躍。1976年，?？松暾埩巳虻牡谝粋€鋰電池發(fā)明專利，但卻沒有從產(chǎn)業(yè)化中受益。不過，這并不影響惠廷漢姆的鋰電之父聲譽和江湖地位。

雖然惠廷漢姆的發(fā)明讓業(yè)界振奮，但電池充電燃燒和內(nèi)部粉碎又極大地困擾著團隊，其中便包括古迪納夫。因此，他和兩名博士后助手，系統(tǒng)性地圍繞元素周期表繼續(xù)探索。1980年，他們最終確定最佳材料是鈷。而可用于鋰離子電池正極的鈷酸鋰，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于當(dāng)時的任何材料，迅速占領(lǐng)了市場。

自此，人類的電池技術(shù)向前邁出實質(zhì)性的一大步。而如果沒有鈷酸鋰會怎樣？簡單說，曾經(jīng)的大哥大為什么會那么大那么重？就是因為沒有用鈷酸鋰電池。不過，雖然鈷酸鋰電池有許多優(yōu)勢，但在規(guī)模應(yīng)用后缺點也不斷暴露出來，其中包括成本過高、抗過充和循環(huán)性能差，以及廢棄污染嚴(yán)重等。

于是，古迪納夫和和他的學(xué)生邁克·薩克雷繼續(xù)尋找更好的材料。1982年，薩克雷發(fā)明了一種開創(chuàng)性的錳酸鋰電池。但很快，他跳到阿貢國家實驗室（ANL）任職，專職鋰電池研究。而古迪納夫和團隊繼續(xù)尋找可替代材料，并通過再次系統(tǒng)地調(diào)換周期表的各種金屬元素，將名單縮小到鐵和磷的組合。

最終，鐵和磷沒有形成團隊想要的構(gòu)型，但卻無心插柳地組成了另一種結(jié)構(gòu)：即繼鈷酸鋰、錳酸鋰之后，鋰離子電池的第三種正極材料正式誕生：磷酸鐵鋰。因此，三種最重要的鋰離子電池正極，全部誕生自古迪納夫的實驗室。而這里也成為世界鋰電池?fù)u籃，先后誕生了上述兩位諾貝爾獎化學(xué)家。

1996年，德州大學(xué)代表古迪納夫的實驗室申請了專利。這是磷酸鐵鋰電池的第一個基礎(chǔ)專利。此后，法國鋰電科學(xué)家米歇爾·阿爾芒也加入團隊，并與迪納夫共同申請了磷酸鐵鋰包碳技術(shù)的專利，成為第二個磷酸鐵鋰基礎(chǔ)專利。而這兩項專利，是磷酸鐵鋰技術(shù)路線無論如何都無法繞行的核心專利。

3、技術(shù)轉(zhuǎn)移

隨著技術(shù)應(yīng)用推進，鈷酸鋰電池的負(fù)極出現(xiàn)一個亟待解決的問題，因而并沒有被迅速產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)時鋰電池的負(fù)極材料使用的是鋰金屬，雖然可以提供相當(dāng)高的能量密度，但是存在著很大問題，其中包括負(fù)極材料逐漸粉末化最終失去活性，以及長出的鋰枝晶可能刺穿隔膜導(dǎo)致電池短路甚至燃燒爆炸等。

在問題非常棘手時，日本人登場了。索尼也早就在著手研發(fā)布局鋰電池，并密切關(guān)注全球動態(tài)，但沒有資料顯示是何時從何處獲得鈷酸鋰技術(shù)的。1991年，索尼發(fā)布了人類歷史上第一個商用鋰離子電池，并把幾節(jié)鈷酸鋰圓柱形電池裝進最新款的CCD-TR1攝像機里。自此，世界消費類電子產(chǎn)品的面貌被改寫。

吉野彰

做出這項重要決定的是吉野彰。他開創(chuàng)性的用碳（石墨）代替金屬鋰作為鋰電池的負(fù)極，并結(jié)合鈷酸鋰正極。這從根本上改善了鋰電池容量、循環(huán)壽命，并降低了成本，為鋰電池的產(chǎn)業(yè)化助攻了最后一把力。此后，中國、韓國企業(yè)相繼涌入鋰電池產(chǎn)業(yè)浪潮，新能源科技（ATL）等就是在這時建立。

而由于涉及技術(shù)被竊，由德州大學(xué)及部分企業(yè)發(fā)起的聯(lián)盟在全球范圍內(nèi)四處揮劍，造成了牽涉多個國家和公司的磷酸鐵鋰專利混戰(zhàn)。而當(dāng)人們?nèi)哉J(rèn)為磷酸鐵鋰是最合適的動力電池時，一種結(jié)合了鎳酸鋰、鈷酸鋰和錳酸鋰三者優(yōu)點的全新正極材料體系，已經(jīng)在加拿大的一家實驗室里悄然誕生。

2001年4月，加拿大達爾豪斯大學(xué)物理學(xué)教授兼3M集團加拿大公司首席科學(xué)家杰夫·達恩，發(fā)明了可以規(guī)模商業(yè)化的鎳鈷錳三元復(fù)合正極材料，促使鋰電池突破走向市場的最后一步。當(dāng)年4月27日，3M向美國申請了該項專利，即三元材料的基礎(chǔ)核心專利。這意味著只要在三元體系下，誰都繞不過去。

幾乎在同一時期，阿貢國家實驗室（ANL）首次提出了富鋰的概念，并在此基礎(chǔ)上發(fā)明了層狀富鋰高錳三元材料，且在2004年成功申請專利。而這項技術(shù)研發(fā)的負(fù)責(zé)人，就是前述發(fā)明錳酸鋰的薩克雷爾。時至2012年，特斯拉開始爆發(fā)逐漸崛起的勢頭，馬斯克開出數(shù)倍高薪從3M的鋰電研發(fā)部門挖人。

借此機會，3M順?biāo)浦?，采取人走但是專利?quán)留下的策略，徹底將電池部門解散，并通過對外輸出專利和技術(shù)合作的方式賺取更高利潤，其中專利授權(quán)給了優(yōu)美科、松下、日立、三星、LG、L&F和SK等多家日韓鋰電企業(yè)，以及中國的杉杉、湖南瑞翔和北大先行等正極材料企業(yè)，總數(shù)有十幾家之多。

而ANL的專利只授權(quán)給了三家：德國化工巨頭巴斯夫、日本正極材料廠戶田工業(yè)以及韓國LG。后來，圍繞著三元材料的核心專利競爭，全球兩大厲害的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟各自形成。這無形中塑成了西方及日韓鋰電池企業(yè)的先天技術(shù)實力，而中國所獲并不多。

4、中企崛起

既然中國沒有掌握最核心的技術(shù)，那又是如何破局的呢？中國鋰電池研究并不晚，幾乎和世界同步。七十年代末，在旅德的中國工程院院士陳立泉力薦下，中科院物理所建立了國內(nèi)第一個固體離子學(xué)實驗室，并開啟了鋰離子導(dǎo)體和鋰電池等研究。1995年，中國的第一塊鋰電池就在中科院物理所誕生。

與此同時，得益于九十年代消費電子興起，中國鋰電池同步崛起，并涌現(xiàn)出四巨頭，即力神、比亞迪、比克和ATL。雖然日本引領(lǐng)了行業(yè)發(fā)展，但后來迫于生存窘境等，三洋電機賣給了松下，索尼的鋰電池業(yè)務(wù)賣給了村田制作所。而在市場激烈競爭中，國內(nèi)的四巨頭僅有比亞迪和ATL脫穎而出。

寧德時代創(chuàng)始人曾毓群

2011年，中國政府的補貼白名單把外資企業(yè)擋在了門外。而被日資收購后，ATL的身份變得不合時宜。于是，ATL創(chuàng)始人曾毓群計劃把動力電池業(yè)務(wù)獨立，讓中國資本參與進來把母公司TDK的股份稀釋掉，但沒有獲同意。于是曾毓群創(chuàng)立寧德時代（CATL），在原有的技術(shù)積累上進而狂飆成為黑馬。

在技術(shù)路徑上，有別于寧德時代傾向能量密度高的三元鋰，比亞迪選擇安全和性價比高的磷酸鐵鋰電池。這與比亞迪的商業(yè)模式相關(guān)。創(chuàng)始人王傳福崇尚一根甘蔗吃到底，一輛汽車除了玻璃和輪胎，其他部件幾乎全部自產(chǎn)自銷，然后以價格優(yōu)勢對外競爭?；诖耍葋喌祥L期穩(wěn)坐國內(nèi)市場老二位置。

但是比亞迪的優(yōu)勢也是短板所在：既做電池又賣車，使得其他汽車廠商有著天然不信任，更愿意把訂單給對手而不是自己。比如特斯拉，即便比亞迪的磷酸鐵鋰電池技術(shù)積累更深，但它還是選擇寧德時代的同類技術(shù)。而為改變局面，比亞迪計劃將動力電池分拆上市，同時也升級推出了刀片電池。

改革開放以來，鋰電池是少數(shù)幾個能趕上發(fā)達國家的領(lǐng)域。究其原因，一是國家重視和戰(zhàn)略保護，二是起步并不晚，三是國內(nèi)市場足夠龐大，四是有一批有抱負(fù)的技術(shù)專家和有干勁的企業(yè)家合力突圍。但如果放大層面來看，正如寧德時代的名字，是中國的經(jīng)濟成就及電動汽車時代塑造了寧德時代。

如今，中國在負(fù)極材料、電解質(zhì)等研究上，都沒有落后于發(fā)達國家，但也仍有一些短板，比如鋰電池隔膜、能量密度等。顯然，西方及日韓的技術(shù)積累仍有一定優(yōu)勢。比如雖然寧德時代持續(xù)數(shù)年位居全球電池市場第一，但國內(nèi)外的產(chǎn)業(yè)研報仍將松下、LG列在第一檔，而寧德時代與比亞迪列在第二檔。

5、尾聲

無疑，未來隨著相關(guān)研究的深入推進，全球鋰電池的發(fā)展和應(yīng)用將迎來更加廣闊的前景，進而推動人類社會能源變革與創(chuàng)新，為經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展、加強環(huán)境保護注入新的動能。而作為行業(yè)頭部車企，特斯拉就像是一條鯰魚，在刺激新能源汽車發(fā)展的同時，也在身先士卒地挑戰(zhàn)鋰電池市場環(huán)境。

曾毓群曾經(jīng)披露與特斯拉結(jié)盟內(nèi)幕：馬斯克整天都在談?wù)摮杀締栴}。言下之意就是特斯拉在極力壓低電池成本。但要注意的是，特斯拉和寧德時代在中國市場雙雙狂奔過程中，無論是整車還是電池，都不可因為成本而忽略質(zhì)量問題。而一旦如此，當(dāng)初國內(nèi)系列良苦用心的政策，在意義上將大打折扣。

另外，還有一個比較嚴(yán)峻的現(xiàn)實，雖然中國主導(dǎo)鋰電池市場，但無論是磷酸鐵鋰還是三元材料，最核心技術(shù)以及專利都沒有在中國人手里。若與日本相比，中國在鋰電池研發(fā)的人力和資金投入上，都有較大差距。這凸顯基礎(chǔ)科學(xué)研究極為重要，同時要靠國家、科研機構(gòu)和企業(yè)的長久堅持和投入。

當(dāng)前，鋰電池經(jīng)過前兩代的鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和三元鋰迭代，正朝著第三代邁進。由于前兩代核心技術(shù)和專利已被外國公司瓜分完畢，中國沒有足夠的核心優(yōu)勢，但或可以通過提前布局在下一代扭轉(zhuǎn)局面。而鑒于電池材料有基礎(chǔ)研發(fā)、應(yīng)用研究、產(chǎn)品開發(fā)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，所以要做好打持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。

應(yīng)當(dāng)看到，中國鋰電池的發(fā)展和應(yīng)用還面臨著不小挑戰(zhàn)。比如鋰電池新能源車在實際使用過程中，仍然存在能量密度低、低溫性能差、充電時間長、使用壽命短等問題。

自2019年起，中國就取消了電池白名單，LG和松下等外企重回中國市場，布局攻勢異常迅猛。同時，隨著鋰電池成本壓力加大，國內(nèi)市場的競爭正變得更加激烈。這將倒逼相關(guān)企業(yè)，以更高的產(chǎn)品性價比、更快的市場反應(yīng)能力，在充分競爭中贏得優(yōu)勢，從而推動中國鋰電池產(chǎn)業(yè)的升級和繼續(xù)壯大。