源于科技的進(jìn)步，人類在20世紀(jì)創(chuàng)造的財(cái)富超越了之前2000年之總和?？萍?，是推動(dòng)這個(gè)星球文明進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決定性力量。過(guò)去百年，誕生的科技發(fā)明創(chuàng)造璨若星河，其中有兩項(xiàng)被公認(rèn)為對(duì)人類歷史影響至為深遠(yuǎn)，其一是晶體管，沒(méi)有晶體管就沒(méi)有計(jì)算機(jī);其二就是鋰離子二次充電電池，沒(méi)有這兩項(xiàng)發(fā)明，這個(gè)世界將無(wú)法想象。

本文來(lái)源：建約車評(píng)微信號(hào)jianyuecheping

每年，鋰電池被應(yīng)用在新制造出來(lái)的數(shù)以十億計(jì)的手機(jī)、筆記本電腦等3C電子產(chǎn)品，還有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的新能源汽車和這個(gè)地球上所有需要用電充電和便攜設(shè)備上，并且隨著數(shù)量更多的移動(dòng)設(shè)備被創(chuàng)造出來(lái)，以及新能源汽車革命浪潮的到來(lái)，上面的數(shù)字將至少還要再突破一個(gè)數(shù)量級(jí)。

僅僅是鋰電電芯的生產(chǎn)制造行業(yè)，全球就已經(jīng)突破2000億的產(chǎn)值。相信在不遠(yuǎn)的未來(lái)，突破萬(wàn)億亦指日可待。

巨大的商業(yè)利潤(rùn)像是黑洞，吸引來(lái)一切之后再將其扭曲。在這個(gè)技術(shù)門(mén)檻極高的鋰電行業(yè)里，誰(shuí)擁有了以代表核心技術(shù)的專利，就意味著擁有了統(tǒng)治整個(gè)行業(yè)的權(quán)杖。于是，圍繞著專利，英、德、美、加、日、中這些全球最重要的國(guó)家，和這個(gè)世界上多位最著名的科學(xué)家，多個(gè)頂級(jí)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，石油大亨、化工巨頭、車企集團(tuán)、科技公司和資本財(cái)團(tuán)展開(kāi)了激烈的糾纏混戰(zhàn)。

中國(guó)制造了全球一半以上鋰電池。在這里，成百上千家大大小小的鋰電公司一起享用著這桌盛宴，而罔顧核心技術(shù)缺失的尷尬和隱患，以及國(guó)內(nèi)缺乏對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的最基本認(rèn)知，而導(dǎo)致這個(gè)行業(yè)中幾乎99%的企業(yè)沒(méi)有一絲專利保護(hù)的概念。走過(guò)野蠻生長(zhǎng)的莽荒時(shí)代，當(dāng)大潮退去優(yōu)勝劣汰的殘酷法則開(kāi)始發(fā)揮作用的時(shí)候，這個(gè)行業(yè)中大多數(shù)沒(méi)有核心技術(shù)，又免費(fèi)使用別家專利多年的中國(guó)企業(yè)，是否會(huì)猛然發(fā)覺(jué)為時(shí)晚矣?

于是我們看到，一幕幕交纏著國(guó)家意志和公司利益，錯(cuò)節(jié)著良知光輝與人性暗淡，充斥著商業(yè)間諜加學(xué)術(shù)詐騙的專利戰(zhàn)爭(zhēng)，從鋰電從一間狹小的實(shí)驗(yàn)室誕生那天起到今天，重復(fù)上演。

壹

1973年10月，阿拉伯世界國(guó)家和以色列之間爆發(fā)了第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)，以美國(guó)為首的西方國(guó)家選擇力挺以色列，招致石油輸出國(guó)組織(OPEC)的盛。OPEC采取暫停石油出口的懲罰性措施，終于導(dǎo)致了對(duì)后世影響深遠(yuǎn)的第一次石油危機(jī)的爆發(fā)。

國(guó)際原油價(jià)格就從每桶不到3美元一路暴漲到超過(guò)13美元，當(dāng)年就翻了兩番，力度空前。這場(chǎng)持續(xù)三年的石油危機(jī)讓歐美國(guó)家的經(jīng)濟(jì)遭到重創(chuàng)，直接觸發(fā)了二戰(zhàn)之后全球最嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)危機(jī)。所有發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)都明顯放慢，英、美、德、日等國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率甚至跌成了負(fù)數(shù)。

蝴蝶翅膀的煽動(dòng)，開(kāi)始發(fā)揮作用。

這次石油危機(jī)不僅成就了以豐田為首的日系車在全球范圍內(nèi)的崛起，也為今天電動(dòng)汽車時(shí)代的真正降臨埋下了種子。

為了能夠抵御OPEC時(shí)不時(shí)就要拿起來(lái)?yè)]舞一番的石油武器，西方國(guó)家寄希望于重構(gòu)出來(lái)一套全新的能源解決方案：從研發(fā)新一代的二次充電電池開(kāi)始。在世界上第一塊電池被發(fā)明出來(lái)一百年后，這個(gè)行業(yè)終于將要迎來(lái)劇烈變革的曙光。

其實(shí)，充電電池很早就被發(fā)明出來(lái)并廣泛應(yīng)用。比如早在1859年法國(guó)人加斯頓·普蘭特(GastonPlanté)就發(fā)明了鉛酸電池，1899年瑞典人沃爾德馬·尤格爾(WaldmarJungner)也發(fā)明了鎘鎳電池。1890年，在經(jīng)歷了上萬(wàn)次失敗的試驗(yàn)之后，可充電的鎳鐵電池被大發(fā)明家愛(ài)迪生制造了出來(lái)，但在風(fēng)靡了半個(gè)世紀(jì)之后，由于成本、功率密度及低溫性能等方面的差距而被鉛酸電池和鎘鎳電池?cái)D出了市場(chǎng)。

但即使是鉛酸和鎘鎳電池都存在著致命缺點(diǎn)，容量小、能量密度低、循環(huán)壽命短、不支持大電流放電，因體積龐大而不能應(yīng)用到小型電動(dòng)產(chǎn)品上，更要命的是廢棄的鉛、鎘和硫酸，都會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生巨大的污染。

若要讓作為耗油大戶的汽車擺脫石油，一塊合適電池是基礎(chǔ)條件。

沒(méi)有想到的是，美國(guó)的福特公司最先做了嘗試。

那是在1966年，福特做出了一項(xiàng)令世人瞠目轟動(dòng)一時(shí)的舉動(dòng)，這家因流水線生產(chǎn)而聞名并且把燃油車成功推廣到千家萬(wàn)戶的汽車巨頭，居然將目光瞄向了電動(dòng)汽車，甚至還發(fā)明了鈉硫電池——由液態(tài)的多硫化鈉正極和液態(tài)的金屬鈉負(fù)極以及固體電解質(zhì)組成的一款全新化學(xué)體系的電池。

理論上有著鈉硫電池超出鉛酸電池十幾倍的能量密度以及極高的充電倍率，這給了福特推廣電動(dòng)汽車以極大的信心：搭載鉛酸電池的電動(dòng)車最多能跑64公里(40英里)，而換成鈉硫電池后就可以輕輕松松跑上320公里(200英里)，然后充電一小時(shí)，還可以繼續(xù)再開(kāi)320公里!

即使是在半個(gè)多世紀(jì)之后的今天，能夠達(dá)到如此性能的電動(dòng)汽車依舊會(huì)讓大多數(shù)人流口水吧。

但福特的電動(dòng)汽車夢(mèng)終究還是變成了一紙黃粱，是因?yàn)殁c硫電池的固體電解質(zhì)的工作溫度區(qū)間必須保持在300~350攝氏度，結(jié)合當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平就知道了，如此之高的溫度下隔膜根本就承受不了，并且鈉的熔點(diǎn)是98度，一遇到空氣就會(huì)燃燒。

雖然那個(gè)時(shí)候的人們對(duì)汽車的安全性還沒(méi)有今天這么重視，但畢竟誰(shuí)都不想在整天在開(kāi)車時(shí)候要時(shí)刻跟一大坨有著幾百度高溫，并且隨時(shí)都可能燃燒起火的金屬可燃物為伴吧。實(shí)際上，直到20年后鈉硫電池才開(kāi)始真正的商業(yè)化應(yīng)用，并且是在儲(chǔ)能領(lǐng)域。

但電動(dòng)汽車在六十年代的曇花一現(xiàn)以及隨之而來(lái)的石油危機(jī)不是完全沒(méi)有意義，相反其影響深遠(yuǎn)。自此之后，無(wú)論是大西洋還是太平洋兩岸，無(wú)論是各國(guó)政府、企業(yè)巨頭還是研究機(jī)構(gòu)，以及廣大的物理學(xué)家、材料學(xué)家和化學(xué)家們，都開(kāi)始以極大熱情去探索一個(gè)全新的未知領(lǐng)域：一塊更好的充電電池。

由此，鋰——這個(gè)星球上已知的質(zhì)量最輕、元素周期表中排名最靠前的金屬元素，在被發(fā)現(xiàn)(1817年被發(fā)現(xiàn)并命名為L(zhǎng)i)一百多年之后，開(kāi)始從未有過(guò)的變得與人類親密起來(lái)。

電池行業(yè)將迎來(lái)一場(chǎng)顛覆性的變革，人類也自此進(jìn)入到一個(gè)全新的時(shí)代。

貳

1968年，27歲的英國(guó)人斯坦利·惠廷漢姆(StanleyWhittingham)來(lái)到美國(guó)，至今就再未離開(kāi)過(guò)。在斯坦福大學(xué)做了三年的固態(tài)電化學(xué)博士后研究員之后，他被?？松?Exxon)招致麾下，開(kāi)始了“鋰電池之父”的職業(yè)生涯。

此時(shí)，?？松緞倓傇谛聺晌髦莸牧值墙M建了一家新的研究實(shí)驗(yàn)室，一大批物理和化學(xué)界的頂級(jí)人才被招攬進(jìn)來(lái)，為的是研發(fā)下一代的電池技術(shù)。因?yàn)檫@家當(dāng)時(shí)全世界最大的石油巨頭判斷，石油資源將會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)枯竭，必須早做打算。

同樣有著先見(jiàn)之明的還有貝爾實(shí)驗(yàn)室，一家因發(fā)明了晶體管而揚(yáng)名天下的頂級(jí)科技研發(fā)機(jī)構(gòu)。就是前后腳的功夫，貝爾實(shí)驗(yàn)室也成立了一個(gè)同樣由斯坦福大學(xué)的化學(xué)家和物理學(xué)家組成的研究小組，在下一代電池的研發(fā)上，和?？松归_(kāi)了分秒必爭(zhēng)的競(jìng)爭(zhēng)。

?？松瓕?duì)實(shí)驗(yàn)室的研究人員說(shuō)可以提供他們需要一切，只要是用于研究的，“錢不是問(wèn)題”。

土豪終于迎來(lái)回報(bào)，在經(jīng)歷了五年時(shí)間極為保密的研究之后，惠廷漢姆和他的團(tuán)隊(duì)終于制成了世界上第一塊可充電的鋰離子電池。他們創(chuàng)造性地采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，通過(guò)鋰離子在電池正、負(fù)極之間穿梭往來(lái)形成電流。充電時(shí)，鋰離子從正極移動(dòng)到負(fù)極，放電則回到正極，如此往復(fù)循環(huán)。

鋰離子電池具有重量輕、容量大、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又摒棄了之前的充電電池幾乎所有的缺點(diǎn)，毫不夸張地說(shuō)是一次質(zhì)的飛躍。鋰電池輕小的體積和質(zhì)量為之后更小更便捷的可移動(dòng)設(shè)備創(chuàng)造了誕生的基礎(chǔ)，就連惠廷漢姆當(dāng)時(shí)都不會(huì)想到，他創(chuàng)造出來(lái)的這枚和硬幣一樣大小的電池和將會(huì)給人類帶來(lái)何等巨大的改變。