2014年上半年，我國鋰離子電池行業(yè)(包括電池、正負(fù)極材料、隔膜、電解液及專用設(shè)備等)保持穩(wěn)定發(fā)展，全行業(yè)總產(chǎn)值接近400億元人民幣，產(chǎn)業(yè)格局和新技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)亮點(diǎn)。

    一、產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)定增長

    2014年上半年鋰離子電池產(chǎn)量約145億瓦時，銷售收入約277億元，同比增長約8%。正負(fù)極材料、隔膜、電解液及關(guān)鍵設(shè)備與電池產(chǎn)量維持同步增長，銷售收入接近100億元。

    二、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)總體平穩(wěn)

    2014年上半年鋰離子電池產(chǎn)品仍然主要集中在消費(fèi)類電子產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，消費(fèi)型鋰離子電池市場份額約為總量的87%;其次是動力型鋰離子電池(電動汽車、電動自行車、電動工具用)，占比接近10%;儲能型鋰離子電池占比約3%。

    三、各方投資熱情高漲

    鋰離子電池行業(yè)新增投資持續(xù)增長，東部、中部地區(qū)在電池領(lǐng)域新建、擴(kuò)建項(xiàng)目較多，正負(fù)極材料、隔膜材料等領(lǐng)域的骨干企業(yè)紛紛實(shí)施或計(jì)劃擴(kuò)建，韓國三星SDI、LG化學(xué)等企業(yè)也分別在西安、南京等地加大鋰離子電池投資建廠力度。

    四、動力電池增長較快

    電動汽車用動力電池產(chǎn)量增長明顯，2014年上半年產(chǎn)量為8.04億瓦時，超過2013年全年的3.6億瓦時。主要原因是新能源汽車補(bǔ)貼政策進(jìn)一步明確，促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)銷量快速增長，上半年達(dá)到2.04萬輛(超過去年全年產(chǎn)量)，帶動動力電池市場快速增長。

    五、新技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)亮點(diǎn)

    新技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新受到骨干企業(yè)重視。陶瓷涂層隔膜在鋰離子電池制造中得到廣泛應(yīng)用，提高了產(chǎn)品的安全性與質(zhì)量可靠性。正極材料電壓從原來的4.2V提高到4.35V乃至更高，部分材料企業(yè)已開始量產(chǎn)，電池生產(chǎn)企業(yè)也開始陸續(xù)使用高電壓正極材料，電池能量密度有望普遍提高約10%左右。

    預(yù)計(jì)與去年行業(yè)發(fā)展曲線類同，2014年下半年國內(nèi)鋰離子電池及關(guān)鍵材料產(chǎn)量可能出現(xiàn)跳躍式增長，行業(yè)年總產(chǎn)值有望突破1000億元。

    鋰電池技術(shù)現(xiàn)狀：空氣電池遙遙無期?

    如果回顧一下蘋果公司(Apple)的iPhone或豐田(Toyota)普銳斯(Prius)混合動力車從最初型號到現(xiàn)有版本的發(fā)展過程，人們會發(fā)現(xiàn)技術(shù)行業(yè)一個常見的軌跡：性能翻倍提升，產(chǎn)品更精致，創(chuàng)造了無數(shù)就業(yè)崗位，甚至顛覆了整個行業(yè)。

    例如，iPhone在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中最大的理論下載速度已從2007年“2G”iPhone的1兆字節(jié)/秒上升至如今5s型號的300兆字節(jié)/秒。其顯示屏的像素密度增加了一倍多，攝像頭已從廉價的配件轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N實(shí)用的照相工具，而且其軟件能力要比iPhone誕生之時強(qiáng)大太多太多。(即便是蘋果應(yīng)用商店如今也已發(fā)展到第二代了。)

    同樣，豐田的普銳斯混合動力車從2000年的鄰家怪胎(以及明星彰顯其環(huán)保態(tài)度的配飾)搖身一變?yōu)槿毡竞图又葑顣充N的交通工具。當(dāng)前車型引擎的重量較最初型號輕了20%(總功率增加了20%)，而且單次充電后行駛的里程更長。有人會說，沒有普銳斯，就不會有如今的特斯拉電動車(Tesla)。

    然而在這些設(shè)備中，有一個組件這些年來一直沒有變化，那就是鋰離子電池。不管是在iPhone，還是普銳斯，甚至是特斯拉S車型，鋰電池用的還是1991年索尼公司(Sony)推出這一產(chǎn)品時所用的材料。當(dāng)然，這并不是說人們沒有針對這種電池進(jìn)行過創(chuàng)新。設(shè)備制造商在充電效率、冷卻和控制進(jìn)入手機(jī)、汽車、筆記本和USB元件的電流流量方面做得越來越好，但這些電池的芯卻沒有怎么換過。即便是特斯拉計(jì)劃建造的50億美元超大型電池生產(chǎn)廠生產(chǎn)的仍是(如你所料)鋰電池組。

    進(jìn)一步的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人們對于哪一種電池技術(shù)可能能夠取代鋰電池仍是眾說紛紜，甚至連這方面的謠言都是寥寥無幾。

    為探究其原因，《財(cái)富》(Fortune)向致力于開發(fā)下一代電池的5名知名研究人員、一名行為經(jīng)濟(jì)學(xué)家和一名電池行業(yè)高管提出了一個簡單的問題：為什么電池技術(shù)的發(fā)展速度要比硬件慢如此之多?

    接下來你便會發(fā)現(xiàn)，答案的一成與化學(xué)有關(guān)，一成與心理學(xué)有關(guān)，而兩成則與上述問題的反問有關(guān)：對于一項(xiàng)未經(jīng)過二十年發(fā)展的新電池技術(shù)，一旦裝上汽車，誰想成為首位駕駛該車的人?

    當(dāng)今的電池技術(shù)：密度大、發(fā)熱量大、問題多

    鋰離子電池技術(shù)在很多方面都是移動電源的主力軍。鋰的原子量是3，如果你還記得中學(xué)化學(xué)的話，這意味著它有三個質(zhì)子，非常輕，是除了氫和氦之外單位體積可填充密度最高的元素。芝加哥伊利諾伊州理工大學(xué)(Illinois Institute of Technology)物理學(xué)教授卡洛˙塞格雷表示，鋰的物理量為化學(xué)家們所熟知，我們幾乎掌握了鋰離子在電池中流動的方式。

    塞格雷說，“我認(rèn)為歸根結(jié)底，鋰如此好的原因在于，它非常輕，而且能夠輕易地穿透隔離膜。而且其產(chǎn)生的電壓是已知材料中最高的之一�！�

    鋰并不是鋰電池里的唯一材料，其中還混有錳(個人電子產(chǎn)品和交通工具)、磷酸鐵(高強(qiáng)度工作)和其他金屬。為了產(chǎn)生電壓，這種混合物會流經(jīng)另一種材料：石墨、鈦溶液、硅和不同形式的碳(依情況而定)。對于大多數(shù)在相對安全的環(huán)境中所使用的非工業(yè)設(shè)備來說，流經(jīng)石墨的是鋰錳氧化物，因?yàn)檫@種材料價格低廉，相對安全，而且密度高。

    但是這一老產(chǎn)品也存在一些問題。這一進(jìn)程會在一個高密度空間內(nèi)產(chǎn)生熱量，需要采取一些冷卻措施。(例如，與特斯拉車身長度相當(dāng)?shù)囊簯B(tài)冷卻設(shè)備擔(dān)負(fù)了大量的冷卻工作。)傳導(dǎo)鋰離子的電解液增加了電池的重量。電芯的容量在一段時間后就會下降。充電會讓鋰離子回流，但這一進(jìn)程可以更快一些。充滿電解質(zhì)的高密度鋰電池在發(fā)熱量超過一定程度之后有時會爆漿或爆炸，雖然這一情況很少見。

    今后我們可能會使用空氣

    IBM研究院(IBM Research)科技部主任錢德拉塞卡爾˙納拉延是電池500項(xiàng)目(Battery 500 Project)的成員。該項(xiàng)目的目標(biāo)是，開發(fā)能夠提供行駛500英里路程所需電量的電池。IBM公司自身并不會生產(chǎn)電池，而是與消費(fèi)類產(chǎn)品制造商開展合作，將這一技術(shù)帶到現(xiàn)實(shí)中。

    經(jīng)過多年的努力之后，納拉延看到了鋰-空氣技術(shù)的前景，即用汽車自身補(bǔ)給的氧氣取代石墨和其他的金屬。這類電池可以變得更輕，更安全，而且供電時間也更長。但是研發(fā)新的混合物，將它們制成新材料，并檢測其在數(shù)千輛汽車上的安全性，需要花費(fèi)非常漫長的時間。

    納拉延說：“目前沒有一個指導(dǎo)性原則顯示，我們能夠年復(fù)一年地獲得進(jìn)步，也沒有捷徑可以走。要得到這種范式，唯有創(chuàng)建一種全新的化學(xué)反應(yīng)，而這一點(diǎn)并非創(chuàng)新所能企及的�！�

    當(dāng)前，鋰-空氣電池必須克服堵塞、內(nèi)部腐蝕和穩(wěn)定性問題。即便空氣電池能夠順利地演變?yōu)橐环N可行產(chǎn)品，納拉延認(rèn)為，在今后，電池技術(shù)將不再是“通用型”�！袄�如，對于電網(wǎng)存儲來說，它或許不是什么好技術(shù)。尤其是有尺寸要求的行業(yè)，我們或許很快將看到多種多樣的電池類型。”

    當(dāng)前我們能做些什么：降低價格

    凱特林大學(xué)(Kettering University)的凱文˙白和周軒(音譯)在實(shí)驗(yàn)室中從事電池行業(yè)研究，但他們的談吐更像是買車人而不是實(shí)驗(yàn)室的書呆子。周軒表示，現(xiàn)今的混合動力車存在多方面的優(yōu)缺點(diǎn)。
周軒說：“目前，混合動力的售價是每千瓦時500-600美元，但合理的價格應(yīng)該是200美元。而且冷卻系統(tǒng)的價格跟電池的價格是差不多的。如果汽車需要6,000美元的電池，那么就需要6,000美元的冷卻系統(tǒng)�！贝送猓瑒P文˙白指出，這類電池的體積蠶食了本應(yīng)屬于后備箱或乘坐的空間。兩位科學(xué)家也認(rèn)為，電動汽車不應(yīng)給人們帶來沉重的財(cái)務(wù)負(fù)擔(dān)。

    但是誰也不知道，哪些現(xiàn)有材料才能構(gòu)造出最安全、發(fā)熱量最低和重量最輕的電池混合材料，而且其價格要比現(xiàn)有的產(chǎn)品便宜。

    現(xiàn)今在助聽領(lǐng)域使用的鋅-空氣電池重新激起了人們的興趣，而且尤為重要的一點(diǎn)在于，鋅很容易獲取。鈉-空氣電池也是一樣，成本更低，而且組裝起來更容易，只是潛在功率趕不上鋰-空氣電池。人們還嘗試過用硅來取代石墨和固體碳，但是硅并不便宜�；蛘�，我們可以只專注于改善實(shí)驗(yàn)室和摩托車使用的鋰-鐵電池的成本和性能。

    凱文˙白表示，建造更大規(guī)模的電池廠、開發(fā)更好的電池管理工具以及更加智能的充電電網(wǎng)在很多方面要比等待一兩項(xiàng)新化合物獲得成功更為實(shí)在。

    凱文˙白說：“我們實(shí)際上離使用全新電池的交通工具還很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。只有在新材料經(jīng)過10年的測試之后，汽車行業(yè)才能放心使用新材料�！彼�表示，人們至少要等到2020年才能看見使用鋅-空氣電池的四輪車輛，然后，人們需要更長的時間才能看到這一電池技術(shù)的成熟。

    未來我們能做什么：納米工程材料

    德克薩斯農(nóng)工大學(xué)(A&M University)教授、美國機(jī)械工程師協(xié)會(American Society of Mechanical Engineers)能源和可持續(xù)性納米工程小組成員帕沙˙穆克荷吉表示，現(xiàn)在還沒到放棄鋰離子電池的時候。我們可能仍會用它，但它將與我們在實(shí)驗(yàn)室中獲得新能力的材料混合使用。

    納米工程師可能會對電池材料的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究，以加速電池單元電壓的產(chǎn)生速度，并提升其轉(zhuǎn)換效率。電解質(zhì)攜帶鋰離子的方式可能會發(fā)生改變，以杜絕“交通擁堵現(xiàn)象”，并縮短充電時間。人們可能會設(shè)計(jì)出更薄、更強(qiáng)大但伸縮依然自如的電池膜，這樣，即便電池受熱膨脹，也不會爆漿�；蛘咭恍囊灰忾_發(fā)能夠比碳、空氣或任何已知材料吸附更多鋰離子的材料。

    穆克荷吉說：“我們需要詢問的最根本的問題在于，‘是否可以從頭再來?’。這就是必須解決的中尺度模型。我們是否能增加材料的寬容度，以滿足我們對于電池的訴求?”

    與此同時：著眼于長遠(yuǎn)

    一年前，伊利諾伊理工大學(xué)的塞格雷從美國能源部獲得了340萬美元的獎金，用于開發(fā)汽車用“流體電池”。流體電池將其活性化合物儲存在外部儲罐中，然后流經(jīng)電池結(jié)構(gòu)內(nèi)部。塞格雷的工作專注于開發(fā)具有足夠活性和能量的液體介質(zhì)，以抵消液體的重量劣勢。

    流體電池或許可以應(yīng)用于汽車和電網(wǎng)，但卻無法適用于手機(jī)或筆記本。與其他的研究人員一樣，塞格雷深知，這將是一個漫長的實(shí)驗(yàn)過程，除非研究人員能夠在偶然間發(fā)現(xiàn)幾種能用于電池的不同材料組合。與此同時，“對于大多數(shù)人來說，這是一件尤為痛苦的事情，因?yàn)閹啄赀^后，電量沒了，容量也下降了，然而電池供電的電子產(chǎn)品卻在不斷前進(jìn)。”

    過去幾十年中，我們一直生活在摩爾定律(Moore's Law)當(dāng)中。根據(jù)該定律，處理器中的晶體管數(shù)量每兩年會翻一番，而這也說明了技術(shù)進(jìn)步的穩(wěn)定性。我們目前所面臨的局勢是，晶體管尺寸已接近原子水平，芯片無法容納更多的處理器，而且我們對設(shè)備中一成不變的電池感到不滿。

    換句話來說，物理中是沒有應(yīng)用程序的。金門大學(xué)(Golden Gate University)市場營銷教授米蓋爾˙安˙斯特拉赫維茨表示，這對于深諳技術(shù)的消費(fèi)者來說可能有點(diǎn)難以接受，因?yàn)樗麄円呀?jīng)習(xí)慣了電子設(shè)備每一部件都會定期改良。

    斯特拉赫維茨說：“適應(yīng)升級很容易，得到的升級越多，對進(jìn)一步升級的期望也就越大。在這個電子產(chǎn)品越來越好，性能越來越高的世界中，我們覺得這是我們應(yīng)享有的權(quán)利。我們會問，‘為什么電池不能變得更好呢?’”

    石墨烯/鋁空氣電池炒作 中國經(jīng)濟(jì)玩不起?

    從納米材料到稀土材料，從氫燃料電池到鋁空氣電池，從三元鋰到石墨烯，諸如此類的高科技、新概念名詞，往往帶著看似風(fēng)光無限的前景，從大洋彼岸席卷而來。盡管這些新產(chǎn)品也許只是存在于某個實(shí)驗(yàn)室的原始模型或初級產(chǎn)品，盡管這些新概念可能只是存在于科技雜志的一篇創(chuàng)新論文或前瞻性報(bào)道，盡管不少新技術(shù)目前距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化開發(fā)尚有不小的距離，但是并不妨礙它們成為炒作熱點(diǎn)。

    資本不會放過任何可能獲利的機(jī)會，這些熱炒的科技名詞一次次讓資本市場興奮，相關(guān)概念股票動輒以連續(xù)漲停板作為回應(yīng)。也許，不少人還不完全清楚這些科技名詞的真正含義，但是一樣可以在資本市場賺個盆滿缽滿。

    如今，這種科技概念的炒作，大有愈演愈烈之勢，其范圍也逐漸從資本市場向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移。諸如光伏、稀土、石墨、鋰電等，一時間，山雨欲來風(fēng)滿樓。不少業(yè)內(nèi)企業(yè)摩拳擦掌，也想在這場科技盛宴中分一杯羹。

    對于資本市場的炒作，不論是炒家別有用心、利用消息，還是散戶趨之若鶩、趁勢跟進(jìn)，或者企業(yè)放煙霧彈、一博眼球，都是資本逐利的本性使然。但是，當(dāng)這種炒概念的游戲開始向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移時，卻不得不引起我們的重視。 <