Ing esuk April 21, 2014, musk terjun payung ing Beijing Qiaofu Fangcao dening pesawat pribadi lan menyang Kamentrian ilmu lan teknologi saka China kanggo mandeg pisanan kanggo njelajah mangsa kanggo Tesla mlebu ing China.Kamentrian ilmu pengetahuan lan teknologi tansah nyengkuyung Tesla, nanging wektu iki musk nutup lawang lan entuk wangsulan ing ngisor iki: China nimbang reformasi pajak kendaraan listrik.Sadurunge rampung reformasi, model isih kudu mbayar tarif 25% kaya kendaraan bahan bakar tradisional.

Dadi musk plans kanggo "mbengok" liwat geek Park innovators puncak.Ing aula utama balai konser Zhongshan, Yang Yuanqing, Zhou Hongyi, Zhang Yiming lan liya-liyane wis lungguh ing panggung.Lan musk ngenteni ing mburi panggung, njupuk ponsel lan tweeted.Nalika musik muni, dheweke mlaku menyang panggung, surak lan keplok.Nanging nalika bali menyang Amerika Serikat, dheweke tweeted lan ngeluh: "ing China, kita kaya bayi sing nyusup."

Wiwit iku, Tesla wis kaping pirang-pirang bangkrut amarga pasar umume bearish lan masalah dystocia wis nyebabake siklus koleksi pelanggan setengah taun.Akibaté, musk ambruk lan malah ngrokok mariyuana urip, turu ing pabrik California saben dina kanggo ngawasi kemajuan.Cara paling apik kanggo ngatasi masalah kapasitas yaiku mbangun pabrik super ing China.Kanggo tujuan iki, musk nangis nalika wicara ing Hong Kong: kanggo pelanggan Cina, dheweke malah sinau nggunakake wechat.

Wektu mlayu.Tanggal 7 Januari 2020, musk teka maneh ing Shanghai lan ngirimake kunci model domestik 3 kanggo pamilik mobil China ing pabrik Tesla Shanghai Super.Tembung-tembung pisanane yaiku: Matur nuwun marang pamrentah China.Dheweke uga wis tari rub bali ing titik.Wiwit saiki, kanthi nyuda rega model domestik 3, akeh wong ing njero lan njaba industri ujar kanthi medeni: pungkasane kendaraan energi anyar China bakal teka.

Nanging, ing taun kepungkur, Tesla ngalami insiden rollover skala gedhe, kalebu pembakaran spontan baterei, mesin ora bisa dikontrol, skylight mabur, lan liya-liyane.Bubar, amarga kegagalan daya mobil anyar, Tesla wis dikritik dening media pusat.Relatif ngandika, Tesla masalah shrinkage baterei banget umum, nduweni mobil ing Internet kanggo denounce swara uga siji sawise liyane.

Amarga iki, organ negara resmi tumindak.Bubar, Administrasi Umum saka pengawasan pasar lan limang departemen liyane ngewawancarai Tesla, kang utamané melu masalah kayata akselerasi abnormal, geni baterei, upgrade kendaraan remot, etc Kita kabeh ngerti, baterei fosfat wesi lithium domestik Sejatine digunakake ing model domestik 3 .

Sepira pentinge baterei lithium?Nggoleki maneh babagan pangembangan industri, apa China pancen ngerti teknologi inti?Carane entuk sukses?

1/ Alat wigati jaman

Ing abad kaping 20, manungsa nggawe kasugihan luwih akeh tinimbang jumlah 2000 taun sadurunge.Antarane wong-wong mau, ilmu pengetahuan lan teknologi bisa dianggep minangka pasukan sing nemtokake kanggo ningkatake peradaban global lan pembangunan ekonomi.Ing satus taun kepungkur, panemuan ilmiah lan teknologi sing digawe manungsa kaya lintang-lintang, lan loro kasebut diakoni minangka pengaruh sing amba ing proses sejarah.Kapisan yaiku transistor, tanpa komputer ora bakal ana;kaloro iku baterei lithium-ion, tanpa kang donya bakal unimaginable.

Saiki, baterei lithium wis digunakake ing milyaran ponsel, laptop lan produk elektronik liyane saben taun, uga mayuta-yuta kendaraan energi anyar, lan malah kabeh piranti portabel ing bumi sing kudu diisi daya.Kajaba iku, kanthi tekane revolusi kendaraan energi anyar lan nggawe piranti seluler luwih akeh, industri baterei lithium bakal duwe masa depan sing cerah.Contone, nilai output taunan sel baterei lithium piyambak wis tekan 200 milyar yuan, lan mangsa iku mung watara sudhut.

Rencana lan jadwal kanggo penghapusan kendaraan bahan bakar ing mangsa ngarep sing dirumusake dening macem-macem negara ing donya uga bakal dadi "icing on the cake".Sing paling wiwitan yaiku Norwegia ing taun 2025, lan Amerika Serikat, Jepang lan akeh negara Eropa sekitar taun 2035. China ora duwe rencana wektu sing jelas.Yen ora ana teknologi anyar ing mangsa ngarep, industri baterei lithium bakal terus berkembang nganti pirang-pirang dekade.Bisa diarani sapa wae sing duwe teknologi inti baterei lithium tegese duwe scepter kanggo dominasi industri.

Negara-negara Eropa Kulon nyetel jadwal kanggo mungkasi kendaraan bahan bakar

Swara taun, Eropah lan Amerika Serikat, China, Jepang lan Korea Kidul wis dibukak kompetisi galak lan malah scuffle ing lapangan baterei lithium, nglibatno akeh ilmuwan misuwur, akeh universitas ndhuwur lan institusi riset, uga raksasa lan konsorsium ibukutha ing. industri petroleum, kimia, mobil, ilmu pengetahuan lan teknologi.Sapa sing bakal ngira yen jalur pangembangan industri baterei lithium global padha karo semikonduktor: asale saka Eropa lan Amerika Serikat, luwih kuwat tinimbang Jepang lan Korea Selatan, lan pungkasane didominasi dening China.

Ing taun 1970-an lan 1980-an, teknologi baterei lithium ana ing Eropah lan Amerika.Mengko, Amerika sukses nemokke lithium kobalt oksida, lithium manganese oksida lan lithium wesi fosfat baterei, kang njupuk timbal ing industri.Ing taun 1991, Jepang minangka sing pisanan ngindustrialisasi baterei lithium-ion, nanging pasar kasebut terus nyusut.Korea Kidul, ing sisih liya, gumantung marang negara kasebut supaya bisa maju.Ing wektu sing padha, kanthi dhukungan kuat saka pamrentah, China wis nggawe industri baterei lithium sing pertama ing langkah demi langkah.

Ing évolusi industri baterei lithium, Eropa, Amerika lan Jepang duwe peran penting kanggo promosi teknologi.Ing taun 2019, Bebungah Nobel babagan kimia dianugerahi kanggo ilmuwan Amerika John goodinaf, Stanley whitingham lan ilmuwan Jepang Yoshino minangka pangenalan kontribusi kanggo riset lan pangembangan baterei lithium-ion.Wiwit ilmuwan saka Amerika Serikat lan Jepang wis menangaké Bebungah Nobel, bisa China tenan njupuk timbal ing teknologi inti baterei lithium?

2 / Bandulan baterei lithium 

Pangembangan teknologi baterei lithium global duwe trek sing dawa.Ing wiwitan taun 1970-an, kanggo nanggepi krisis minyak, Exxon nyiyapake laboratorium riset ing New Jersey, narik akeh bakat paling apik ing fisika lan kimia, kalebu Stanley whitingham, kanca pasca doktoral ing elektrokimia negara padhet ing Universitas Stanford.Tujuane kanggo mbangun maneh solusi energi anyar, yaiku ngembangake baterei sing bisa diisi ulang generasi anyar.

Ing wektu sing padha, Bell Labs wis nyiyapake tim kimiawan lan fisikawan saka Universitas Stanford.Loro-lorone wis ngluncurake kompetisi sing sengit banget ing riset lan pangembangan baterei generasi sabanjure.Sanajan riset kasebut ana gandhengane, "dhuwit ora dadi masalah.".Sawise meh limang taun riset banget rahasia, whitingham lan tim pisanan ngembangaken baterei lithium-ion isi ulang pisanan ing donya.

Baterei lithium iki kanthi kreatif nggunakake titanium sulfida minangka bahan katoda lan litium minangka bahan anoda.Nduwe kaluwihan bobot entheng, kapasitas gedhe lan ora ana efek memori.Ing wektu sing padha, mbuwang kekurangan baterei sadurunge, sing bisa diarani minangka lompatan kualitatif.Ing taun 1976, Exxon nglamar paten penemuan baterei lithium pisanan ing donya, nanging ora entuk manfaat saka industrialisasi.Nanging, iki ora mengaruhi reputasi whitingham minangka "bapak lithium" lan status ing donya.

Senajan penemuan whitingham kang inspirasi industri, baterei ngisi pangobongan lan ngremukake internal nemen masalah tim, kalebu gudinaf.Mula, dheweke lan loro asisten postdoctoral terus njelajah tabel périodik kanthi sistematis.Ing taun 1980, pungkasane mutusake yen bahan sing paling apik yaiku kobalt.Lithium kobalt oksida, sing bisa digunakake minangka katoda baterei lithium-ion, luwih unggul tinimbang bahan liyane ing wektu kasebut lan cepet ngrebut pasar.

Wiwit kuwi, teknologi baterei manungsa wis maju kanthi signifikan.Apa sing bakal kelakon tanpa lithium cobaltite?Cekakipun, kenapa "ponsel gedhe" dadi gedhe lan abot?Iku amarga ora ana baterei lithium kobalt.Nanging, sanajan baterei lithium kobalt oksida duwe akeh kaluwihan, kekurangane katon sawise aplikasi skala gedhe, kalebu biaya dhuwur, resistensi overcharge lan kinerja siklus sing kurang, lan polusi sampah sing serius.

Dadi goodinav lan murid Mike Thackeray terus golek bahan sing luwih apik.Ing taun 1982, Thackeray nemokaké baterei lithium manganate perintis.Nanging ora suwe, dheweke mlumpat menyang Laboratorium Nasional Argonne (ANL) kanggo sinau baterei lithium.Lan goodinaf lan timnya terus golek bahan alternatif, nyuda dhaptar kasebut dadi kombinasi wesi lan fosfor kanthi ngganti logam kanthi sistematis maneh ing tabel périodik.

Ing pungkasan, wesi lan fosfor ora mbentuk konfigurasi sing dikarepake tim, nanging mbentuk struktur liyane: sawise licoo3 lan LiMn2O4, bahan katoda katelu kanggo baterei lithium-ion resmi lair: LiFePO4.Mulane, telung elektroda positif baterei lithium-ion sing paling penting kabeh lair ing laboratorium dinaf wiwit jaman kuna.Iku uga wis dadi cradle saka baterei lithium ing donya, karo lair saka loro kimiawan Bebungah Nobel kasebut ing ndhuwur.

Ing taun 1996, Universitas Texas nglamar paten atas jenenge laboratorium goodinaf.Iki minangka paten dhasar pisanan saka baterei LiFePO4.Wiwit kuwi, Michelle Armand, ilmuwan lithium Prancis, gabung karo tim kasebut lan nglamar dinaf kanggo paten teknologi lapisan karbon LiFePO4, dadi paten dhasar kapindho LiFePO4.Loro paten iki minangka paten inti sing ora bisa dilewati ing kasus apa wae.

3 / alih teknologi

Kanthi pangembangan aplikasi teknologi, ana masalah sing penting sing kudu ditanggulangi ing elektroda negatif baterei lithium kobalt oksida, saengga durung diindustri kanthi cepet.Ing wektu iku, logam lithium digunakake minangka bahan anoda saka baterei lithium.Senajan bisa nyedhiyani Kapadhetan energi cukup dhuwur, ana akeh masalah, kalebu powdering bertahap saka materi anoda lan mundhut saka kegiatan, lan wutah saka lithium dendrites bisa Pierce diaphragm, asil ing short circuit utawa malah pangobongan lan bledosan saka baterei.

Nalika masalah angel banget, Jepang muncul.Sony wis ngembangaken baterei lithium kanggo dangu, lan wis mbayar manungsa waé kanggo pembangunan global.Nanging, ora ana informasi babagan kapan lan ing ngendi teknologi lithium cobaltite dipikolehi.Ing taun 1991, Sony ngrilis baterei lithium-ion komersial pisanan ing sajarah manungsa, lan nglebokake sawetara baterei silinder lithium cobalt oxide menyang kamera ccd-tr1 paling anyar.Wiwit iku, pasuryan elektronik konsumen donya wis ditulis maneh.

Yoshino sing nggawe keputusan penting iki.Dheweke dadi pionir nggunakake karbon (grafit) tinimbang lithium minangka anoda baterei lithium, lan digabungake karo katoda lithium kobalt oksida.Iki dhasar mbenakake kapasitas lan siklus urip baterei lithium, lan nyuda biaya, kang pasukan pungkasan kanggo industrialisasi baterei lithium.Wiwit, perusahaan Cina lan Korea wis diwutahake menyang gelombang industri baterei lithium, lan teknologi energi anyar (ATL) diadegaké ing wektu iki.

Amarga nyolong teknologi, "aliansi hak" sing diprakarsani dening Universitas Texas lan sawetara perusahaan wis nggunakake pedhang ing saindenging jagad, nyebabake paten sing ana ing pirang-pirang negara lan perusahaan.Nalika wong isih mikir yen LiFePO4 minangka baterei daya sing paling cocok, sistem bahan katoda anyar sing nggabungake kaluwihan lithium niobate, lithium kobalt lan lithium manganese wis lair kanthi tenang ing laboratorium ing Kanada.

Ing April 2001, Jeff Dann, Profesor fisika ing Universitas dalhous lan pangareping ilmuwan saka grup 3M Kanada, nemokaké bahan katoda komposit ternary nikel kobalt manganese komersial skala gedhe, sing ningkatake baterei litium kanggo ngliwati langkah pungkasan kanggo mlebu pasar. .Ing tanggal 27 April taun kasebut, 3M nglamar paten ing Amerika Serikat, yaiku paten inti dhasar bahan ternary.Iki tegese anggere ing sistem ternary, ora ana sing bisa ngubengi.

Meh ing wektu sing padha, Argonne National Laboratory (ANL) pisanan ngajokaken konsep lithium sugih, lan ing basis iki, nemokke litium dilapisi sugih lan bahan ternary manganese dhuwur, lan kasil Applied kanggo paten ing 2004. Lan wong ing pangisian daya saka pangembangan teknologi iki thackerel, sing nemokke lithium manganate.Nganti 2012, Tesla wiwit ngilangi momentum kenaikan bertahap.Musk nawakake gaji kaping pirang-pirang kanggo merekrut wong saka departemen R&D baterei lithium 3M.

Njupuk kesempatan iki, 3M nyurung prau ing sadawane arus, nganggo strategi "wong lunga, nanging hak paten tetep", rampung mbubarake departemen baterei, lan entuk bathi sing luwih dhuwur kanthi ngekspor paten lan kerjasama teknis.Paten kasebut diwenehake marang sawetara perusahaan baterei lithium Jepang lan Korea kayata Elektron, Panasonic, Hitachi, Samsung, LG, L&F lan SK, uga bahan katoda kayata Shanshan, Hunan Ruixiang lan Beida Xianxian ing China. luwih saka sepuluh Enterprises ing total.

Paten Anl mung diwenehake marang telung perusahaan: BASF, raksasa kimia Jerman, industri Toyoda, pabrik bahan katoda Jepang, lan LG, perusahaan Korea Selatan.Mengko, watara kompetisi paten inti bahan ternary, loro aliansi riset universitas industri ndhuwur padha kawangun.Iki meh nggawe kekuatan teknologi "bawaan" perusahaan baterei lithium ing sisih kulon, Jepang lan Korea Selatan, dene China durung entuk akeh.

4/ Mundhaké Perusahaan Cina

Wiwit China durung nguwasani teknologi inti, kepiye carane ngilangi kahanan kasebut?Riset baterei lithium China ora kasep, meh diselarasake karo donya.Ing pungkasan taun 1970-an, miturut rekomendasi Chen Liquan, akademisi Akademi Teknik Cina ing Jerman, Institut fisika Akademi Ilmu Pengetahuan Cina ngedegake laboratorium ion solid state pisanan ing China, lan miwiti riset babagan lithium- konduktor ion lan baterei lithium.Ing taun 1995, baterei lithium pisanan China lair ing Institut fisika, Akademi Ilmu Pengetahuan Cina.

Ing wektu sing padha, thanks kanggo munggah saka electronics konsumen ing taun 1990-an, baterei lithium China wis munggah bebarengan, lan emergence saka "papat raksasa", yaiku Lishen, BYD, bick lan ATL.Sanajan Jepang mimpin pangembangan industri kasebut, amarga dilema kaslametan, Sanyo Electric didol menyang Panasonic, lan Sony ngedol bisnis baterei lithium menyang produksi Murata.Ing kompetisi sengit ing pasar, mung BYD lan ATL minangka "papat gedhe" ing China.

Ing taun 2011, "daftar putih" subsidi pemerintah China ngalangi perusahaan sing didanai manca.Sawise dituku ibukutha Jepang, identitas ATL dadi ketinggalan jaman.Dadi Zeng Yuqun, pangadeg ATL, ngrancang nggawe bisnis baterei listrik mandiri, supaya ibukutha Cina melu, lan ngencerake saham perusahaan induk TDK, nanging dheweke ora entuk persetujuan.Dadi Zeng Yuqun ngedegake jaman Ningde (catl), lan nggawe kemajuan ing akumulasi teknologi asli, lan dadi jaran ireng.

Ing syarat-syarat path teknologi, BYD milih baterei lithium wesi fosfat aman lan biaya-efektif, kang beda saka Kapadhetan energi dhuwur lithium baterei ternary ing jaman Ningde.Iki ana hubungane karo model bisnis BYD.Wang Chuanfu, pangadeg perusahaan kasebut, nyengkuyung "mangan tebu nganti pungkasan".Kajaba saka kaca lan ban, meh kabeh bagean liyane saka mobil diprodhuksi lan didol dhewe, banjur saingan karo donya njaba karo kauntungan rega.Adhedhasar iki, BYD wis suwe ana ing posisi kaping pindho ing pasar domestik.

Nanging kaluwihan BYD uga kelemahane: nggawe baterei lan adol mobil, sing ndadekake produsen mobil liyane ora percaya lan luwih seneng menehi pesenan marang pesaing tinimbang awake dhewe.Contone, Tesla, sanajan teknologi baterei LiFePO4 BYD wis nglumpukake luwih akeh, tetep milih teknologi sing padha karo jaman Ningde.Kanggo ngganti kahanan kasebut, BYD ngrancang misahake baterei daya lan miwiti "baterei blade".

Wiwit reformasi lan mbukak, baterei lithium minangka salah sawijining sawetara lapangan sing bisa nggayuh negara maju.Alasane kaya ing ngisor iki: pisanan, negara ngutamakake perlindungan strategis;kapindho, iku ora kasep kanggo miwiti;katelu, pasar domestik cukup gedhe;papat, klompok ahli technical niat lan enterprisers bisa bebarengan kanggo break liwat.Nanging yen kita zoom in, kaya sing jenenge jaman Ningde, prestasi ekonomi China lan jaman kendaraan listrik sing mbentuk jaman Ningde.

Saiki, China ora ketinggalan ing negara maju ing riset bahan anoda lan elektrolit, nanging isih ana sawetara kekurangan, kayata pemisah baterei lithium, kapadhetan energi lan liya-liyane.Temenan, akumulasi teknologi ing sisih kulon, Jepang lan Korea Selatan isih duwe sawetara kaluwihan.Contone, sanajan Ningde kaping wis ditingkat pisanan ing pasar baterei global kanggo sawetara taun, laporan riset industri domestik lan manca isih dhaftar Panasonic lan LG ing rangking pisanan, nalika Ningde kaping lan BYD ing rangking kaloro.

5/ Kesimpulan
 

Temtu, kanthi pangembangan riset sing gegandhengan ing mangsa ngarep, pangembangan lan aplikasi baterei lithium ing donya bakal menehi prospek sing luwih jembar, sing bakal ningkatake reformasi energi lan inovasi masyarakat manungsa, lan nyuntikake momentum anyar menyang pembangunan sustainable. ekonomi lan masyarakat lan nguatake perlindungan lingkungan.Minangka perusahaan mobil terkemuka ing industri, Tesla kaya lele.Nalika ngrangsang pangembangan kendharaan energi anyar, uga dadi pimpinan nantang lingkungan pasar baterei lithium.

Zeng Yuqun nate ngumumake crita babagan aliansi karo Tesla: musk wis ngomong babagan biaya sedina muput.Implikasi kasebut yaiku Tesla nyuda biaya baterei.Nanging, kudu dicathet yen ing proses kesusu Tesla lan Ningde ing pasar Cina, kendharaan lan baterei kudu ora nglirwakake masalah kualitas amarga biaya.Sawise mangkono, seri domestik asli saka kawicaksanan sing nduweni niat apik bakal dikurangi.

Kajaba iku, ana kasunyatan surem.Sanajan China ndominasi pasar baterei lithium, teknologi paling inti lan paten saka fosfat wesi lithium lan bahan ternary ora ana ing tangane wong Tionghoa.Yen dibandhingake karo Jepang, China duwe jurang gedhe ing investasi manungsa lan modal ing riset lan pangembangan baterei lithium.Iki nyoroti pentinge riset ilmiah dhasar, sing gumantung saka ketekunan lan investasi jangka panjang negara, lembaga riset ilmiah lan perusahaan.

Saiki, baterei lithium pindhah menyang generasi katelu sawise rong generasi sadurunge lithium kobalt oksida, lithium wesi fosfat lan lithium ternary.Minangka teknologi inti lan paten saka rong generasi pisanan wis dipérang dening perusahaan manca, China ora duwe kaluwihan inti cukup, nanging bisa mbalikke kahanan ing generasi sabanjuré liwat tata letak awal.Ing tampilan saka path pembangunan industri riset dhasar lan pangembangan, riset aplikasi lan pangembangan produk saka bahan baterei, kita kudu disiapake kanggo perang long-term.

Perlu dicathet yen pangembangan lan aplikasi baterei lithium ing China isih ngadhepi akeh tantangan.Contone, ing nggunakake nyata baterei lithium kendaraan energi anyar, isih ana sawetara masalah, kayata Kapadhetan energi kurang, kinerja kurang-suhu miskin, wektu ngisi daya dawa, urip layanan cendhak lan ing.

Wiwit taun 2019, China wis mbatalake "dhaftar putih" baterei, lan perusahaan asing kayata LG lan Panasonic bali menyang pasar China, kanthi serangan tata letak sing cepet banget.Ing wektu sing padha, kanthi nambah tekanan ing biaya baterei lithium, kompetisi ing pasar domestik dadi luwih kuat.Iki bakal meksa Enterprises cocog kanggo menang kauntungan ing kompetisi lengkap karo kinerja biaya produk sing luwih dhuwur lan kemampuan reaksi pasar luwih cepet, supaya minangka kanggo ningkataké nganyarke lan terus wutah saka industri baterei lithium China.