2019年，这位97岁的美国老人，获得了当年的诺贝尔化学奖。他叫约翰·古迪纳夫（John Goodenough）人们也称他为：锂电池之父。是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人

约翰古迪纳夫

1976年，此时的古迪纳夫已经54岁，在此之前他一直从事物理方面的研究。但他突然得知项目经费被砍，面临失业风险，便跳槽到了牛津大学担任无机化学实验室的主任。也正是这个时候，他才着手进行锂电池方面的研究。

54岁的古迪纳夫

当时西方市场上已经有了金属锂为电极的锂电池，初入市场时它大受青睐，但不到半年，一起可怕的爆炸发生，所有电池因安全问题被全球召回。

西方市场吓破了胆，对锂电池的态度急转直下：不管是否安全，一概弃用。 但这并没有影响古迪纳夫研究更安全锂电池的决心。他发现锂电池易爆炸的根源就在金属锂。锂金属表面容易形成一种小树枝一样的枝晶，电池使用过程中，这些枝晶会越长越大。一旦它们大到刺破正负极间的隔膜，就可能引发安全事故。而且金属锂化学性质活泼，与空气接触极易爆炸。想改良锂金属难度太大，必须要找到一种新的材料来代替。

锂电池表明树突枝晶

正值西方市场嫌弃之时，锂电池却在日本迎来了春天。

发展历程

上世纪70年代，日本受全球石油危机的冲击比欧美有过之而无不及，于是紧急制定了电动汽车计划，即十年内量产20万辆电动汽车。但因为镍镉电池等技术未能突破，日本的电动汽车计划宣告失败。这时，日本材料化学巨头旭化成公司从美国锂电池技术的研发进展看到了转机，并在美国原有的锂电池理论基础上开始着手研究。

旭化成

1983年，当美国人为一直找不到合适的负极材料发愁时，旭化成的科学专家吉野彰采用碳材料代替金属锂作为锂电池的负极，沿用约翰·古迪纳夫的钴酸锂正极，从根本上改善了锂电池的能量密度和使用寿命，并且大幅降低了成本。成为第一个商业化锂离子电池的设计原型。至此，全球锂电池发展的标志性贡献“齐聚”，而借助快速扩张的消费电子和新能源汽车市场，锂电池产业开始一路乘风破浪。

吉野彰

1991年，根据多年开发经验，索尼公司率先发布了世界上第一块商用锂离子电池，并装配在其新款CCD-TR1摄像机中。

CCD-TR1摄像机

这款产品一经问世便引发全球瞩目，并标志着消费电子产品面貌因此改变。紧接着，索尼又迭代设计出了一款奠定行业标准的锂电池——18650电池。第二年，旭化成和东芝成立合资公司，开始生产用于电子产品的锂电池。同期，美国贝尔实验室也成功获得聚合物锂电池专利，将电解液替换为凝胶状，从而将锂电池体积进一步缩小。

美国贝尔实验室

由于锂电池很快大量应用于摄像机、手机、笔记本电脑等产品，日本消费电子业得以狂飙突进，并横扫全球、风光无限。索尼也乘势快速崛起，成为全球消费电子巨头。1994年，索尼的锂电池月产量达到了200万支，而且在不断扩充产能。同年，松下也开始研发锂离子电池，并在四年后量产了笔记本电脑专用的圆柱形锂离子电池等。在索尼、松下等头部厂商推动下，1998年日本的锂电池年产能迅速飙升至4亿支，在全球锂电池市场份额占比高达90%。

就在日本将锂电池玩的风生水起之时，旁边的韩国坐不住了。

1998年，LG化学一脚踏进锂电池行业，并成为韩国首个成功量产锂电池的企业。但面对索尼、三洋这样的全球性电子公司，LG化学的电池业务很难达到预期盈利，导致电池事业陷入危机。次年，三星SDI凭借强大的技术研发实力，在短短数年内，就研制出业内最大容量的1800mAh圆柱锂电池，全球首个435Wh/L的聚合物电池，以及世界最大容量的2400mAh笔记本电脑圆柱锂电池等。

LG化学

2001年，LG集团最高经营者会议对电池业务保留与否争执不休，最终在掌门人具本茂力挺下，LG电池业务才得以保留并落地生根。鉴于在消费电池领域未能取得突破，LG化学后来便转移赛道，在动力电池上大举投入资金研发。

2006年，LG化学在参加通用的电动汽车项目时，因提交样品有问题而落选。但凭借“不抛弃、不放弃”的精神，LG化学不断优化升级产品，进而成为通用的六家备选供应商之一。后来，面对美国本土厂商A123的强力竞争，LG化学又以更积极、诚恳的态度和举措打动了通用，最终被选为Volt电动汽车唯一的锂电池供应商。自此，LG化学在汽车领域彻底打开局面，一举斩获现代、福特、特斯拉等大量客户订单，成为目前全球与车企合作数量最多的动力电池企业。

通用汽车公司

而另一边的三星电子也抓住智能手机时代机遇，并于2012年超越诺基亚成为全球手机销量冠军。上游的三星SDI自然成为最大受益者，以三星Galaxy Note7为例，电池供应链中三星SDI占70%的份额，剩下30%的电池由ATL提供。

三星Galaxy Note 7

而到这时，其实国内已经有一家公司能在日韩之中占得一席之地了，它就是在三星电池供应中，占据3成的ATL。

ATL公司

1999年，陈棠华从日企TDK离职创业，成立新能源科技，ATL。一块下海的包括曾毓群、赵丰刚、吴凯、陈卫这些老部下，后来他们都成了国内锂电行业的中坚力量。 在笔记本电池被日企垄断的局面下，ATL选择押注可定制化生产的聚合物锂电池，从贝尔实验室购买专利，应用在对电池形态和体积要求更高的MP3产品上。

MP3

只是在当时，由于聚合物锂电池技术尚不成熟，购买专利的公司在产品测试中全都出现了鼓包问题，最后还是由曾毓群再一次外出时意识到可能是电解液问题。后再次测试，问题得以解决。2001年，在最大技术难题解决后，ATL在东莞白马设厂投产。这种形态更灵活的聚合物电芯在需要小型锂电池的MP3上打开了市场，当年出货量达到100万枚。2004年，恰逢苹果为其新一代iPod寻找电池供应商，对电池的续航、寿命、形状都提出了严格要求，ATL通过定制化的电芯拿到1800万个订单，成功跻身苹果供应链。

iPod

为了扩张产能，ATL先后引入了两轮风投，但在2004年拿到苹果订单、需要迅速扩产之际，锂电行业却迎来价格战，ATL资方试图退出。陈棠华的老东家日本TDK此时正欲扩大在苹果产业链中的份额，于是斥资一亿美元控股了ATL，后者就此成为日资企业。由于双方都是老熟人，TDK收购ATL后没有大换血，委任原团队继续管理。2007年，ATL顺利接到苹果第一代iPhone电池订单，就此一步步成为全球聚合物锂电龙头。

iPhone电池

除开能够跻身苹果供应链的ATL，此时中国锂电产业整体依然徘徊在中低端。2007年，苹果为其iPhone电池及原材料供应商招标时，有两家国内的企业入选，一家是ATL，另一家是服装起家的杉杉。

1999年杉杉的总裁胡海平找来了锂电池负极项目，而后又陆续收购了铜箔、正极、电解液等企业，到现在，一个发迹于浙江的服装巨头，已经成全球第一大锂电材料商

胡海平

2001年，北矿电子材料发展中心改制成为当升科技，开始了钴酸锂产品的市场化。 最终倾尽所有完成了新一代钴酸锂的研发。之后当升科技被三星选中，成为了国内唯一一家正极供应商。随后陆续获得日本三洋、LG、SKI、蜂巢能源等大型企业的订单，至此正式坐上了国内锂电正极龙头宝座。

当升科技公司

与此同时，消费电子之外的另一个大潮正在孕育—— ”万亿宁王“ “带刀小迪” 即将登场

提到新能源汽车，就不得不提及钱老。1992年，钱老意识到了国内汽车工业发展的薄弱，在燃油车方面的技术无法和欧美国家相提并论，不如直接发展电动汽车。他是这么说的：“我国汽车工业应该跳过汽油柴油阶段，直接进入减少环境污染的新能源阶段。“

钱老的手写书信

但是换道超车 谈何容易，这中间有太多我们看不到的“幕后故事”，

2011年4月，发改委《外商投资指导目录》草案公开征求意见，其中一条规定，外资控股公司不得从事动力电池生产。当年12月，由曾毓群和老乡兼高中同学黄世霖牵头，中资背景的宁德时代注册成立。

2015年，足以载入中国新能源车发展史册的“白名单”正式推出，韩系厂商在中国的扩张戛然而止。政策的倾斜加上产能扩张的时间差，为宁德时代创造了一个产能与技术爬坡的绝佳窗口期。

宁德时代

2016年，工信部公布的《汽车动力电池行业规范条件》设置了8GWh的行业准入门槛，满足要求的仅有比亚迪和宁德时代两家企业，而前者在动力电池不外供的情况下，宁德时代一时竟无敌手。

得益于政策利好，国产锂电池在时代的簇拥下迎来爆发时刻。

与此同时，国内新能源汽车市场也迎来爆发式增长，大批新势力车企们成立，传统车企也开始推出纯电动车型，这也大大增加了对锂电池的需求。从2016年开始，新能源汽车政策的补贴逐渐向以三元锂电池为主的高续航动力电池倾斜，而在此之前，磷酸铁锂电池是市场的主流，占据70%以上的份额。

三元锂电池

在2016年全球动力电池企业销量排名中，前十有七家企业来自中国，依次为比亚迪、CATL、沃特玛、国轩高科、力神、比克以及中航锂电。中国锂电开始在全球动力电池市场里初露锋芒，并拥有了一席之地。而当年的销量第一正是日本的松下。

2021年排名，中国依旧占据大头

巅峰时期

2018年7月—12月，韩国LG化学和SKI、三星SDI先后宣布重启国内电池生产基地项目，或建新工厂，老大哥松下也没落下，同时宣布将投资数亿美元，用于大连松下电池工厂的产能提升。

但经过多年的发展保护，宁德时代、比亚迪、国轩高科、亿纬锂能越来越多的国产锂电池企业占据全球动力电池的份额。

2018年7月，马斯克漂洋过海从美国飞到上海，成功签下了特斯拉上海工厂的落地协议。签完协议之后，马斯克并没有立即返回美国，而是见了一个人——曾毓群。

曾毓群

这也为特斯拉和宁德时代合作奠定了基础。2020年，宁德时代正式成为特斯拉的动力电池供应商，双方的牵手让宁德时代的股价一飞冲天。2021年，全球锂电池市场规模达到545GWh，中国锂电池市场规模约324GWh，占全球市场的59.4%。此外，我国锂电池产品种类不断完善，电池的能量密度、充放电循环寿命、制造成本以及安全性等技术指标也得到大幅提升，基本实现从并跑到领跑的转变。全球十大锂电池厂家排名中，中国占据了6席

如今，国内各大电池厂商仍持续在材料、结构、数字化管理等各个方面进行产品创新的研发。比如比亚迪的刀片电池，宁德时代的麒麟电池等等

未来方向、趋势

疫情以来，锂作为动力电池的重要原材料价格不断跳涨，锂价不断创下价格记录，过去一年的时间里，锂价上涨了355%，比2020年7月的低价上涨超1000%，电池级碳酸锂价格一度达到价报51.7万元/吨。

除了矿厂供不应求，在终端资源方面，上游锂矿也非常受限。根据美国地质勘探局（USGS）的数据，2022年全球已探明的锂资源量增至8856万吨，相比化学元素周期表里的其他元素，锂资源的储量还是太少了，且优质的锂矿资源分布并不均匀。

除了原材料的限制，锂电池的安全性也是不得不面临的问题，新能源汽车频发的起火和自燃问题，既困扰着车企，也困扰着动力电池制造企业。于是，电池厂商们不得不研发化学元素周期表里的其它金属。

目前业界普遍认为钠离子电池的综合性能，可能位于锂离子电池和铅酸电池之间。钠离子电池作为新电池技术，拥有丰富的资源，成本低廉是其特有优势，且随着产业链的完善和大规模的应用，钠离子电池的成本甚至能和铅酸电池持平。

除去金属电池的研究，被认为是终极清洁能源的氢燃料电池，也是锂电池的又一有力替代品，未来的产业格局需要提前打造，毕竟未雨绸缪才能再次押注下一个蓝海。