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诺奖得主吉野彰:锂电池将撬动电气化转型,2025年是拐点 I C次元

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时间:1900/1/1 0:00:00

早在2019年的一次技术研讨会上,94岁的丰田章一郎跌跌撞撞地亲自拜访了爱知县的锂离子电池创始人、后来的诺贝尔化学奖得主吉野明。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

丰田章一郎是丰田汽车公司现任总裁丰田章男的父亲,也是1982年工业和销售合并后丰田的第一任掌门人。退居幕后多年的他早已将公司的运营托付给大儿子,但面对关乎企业生死的“新四化”拐点,他仍对未来感到不安。

生于1858年的阿基拉·吉野是锂离子电池的开发者。不仅如此,他是继2010年根岸英一和铃木章之后,第八位获得诺贝尔化学奖的日本人,也是第二位获得诺贝尔奖的日本企业研究员。正是在行业危机感的驱使下,丰田章一郎决定冒着老去的风险与吉野·彰会面。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

如今,锂离子电池已经与汽车新四化转型息息相关,甚至决定着未来产业演进的方向。锂离子电池搭载在笔记本电脑等数码产品上,其竞争已经进入白热化阶段。然而,在吉野致力于锂离子电池研发的十多年前,就连他自己也没有想到相关技术的商业应用可以如此广阔。

该相机是第一个采用锂离子电池的相机。吉野·阿基拉的团队曾经设想,只要抓住相机市场,就能收获预期的利润目标。但是,十年后,锂离子电池可以成为撬动很多行业变革的杠杆。在他看来,目前锂离子电池的市场潜力是最初预期的500倍。

从研发到“达尔文之海”

在吉野看来,锂离子电池的前期研发远比我想象的要困难。最初的研究开始于1981年,但他当时的重点不是锂离子电池。在日本,白川英树教授发明了聚乙炔导电塑料,获得了20世纪最后一次诺贝尔化学奖,使他在学术界声名鹊起。这件事对同属于化学研究阵营的吉野影响很大。

吉野·阿基拉曾向一家日本杂志回忆说,由于离子在电化学领域的流动特性,他认为离子可能被用作电池的负极材料,但起初很难找到适合这种负极材料的正极材料。直到后来美国德克萨斯大学的研究人员展示了钴酸锂阳极组合的新发现,业界才研发出比镍氢电池轻三分之一的新型电池。

“当时我的想法和很多学者不一样。”

从市场的实际需求来看,当时大多数人都在强调电池的轻量化,但吉野彰始终认为未来电池的小型化一定是刚需。“可惜聚乙炔是塑料做的,体积和以前的电池没什么区别。在各种材料的反复实验中,我发现旭化成研究的具有特殊晶体结构的新型碳纤维尝试用碳纤维代替聚乙炔,在实验过程中得到了很好的反馈,这就是锂离子电池的前身。”

Toyota, Century, Discovery, Nissan

锂离子电池的研发主要包括三个阶段:

第一阶段是基础研究,就像上面说的研发细节;第二阶段是商业化,使技术适应市场需求,如安全性和成本;第三阶段是量产后的落地销售。

然而,所有的创新技术与商业化量产之间存在着巨大的差距,被科研界称为“达尔文海”。所有的技术和市场风险,在大规模产业化之前,都将成为在风平浪静的大海里潜水的涡流。

锂离子电池也遇到了同样的困境。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

吉野·阿基拉说,锂离子电池的正式商业化始于1991年,但这种类型的电池在市场引入的早期并不流行。

“旭化成研发的锂电池产品,一开始一度被忽视,但真正的转折点来自1995年。这一年对我们来说太重要了,因为从此以后,世界进入了移动智能时代,整个世界都走向了移动互联网。手机、平板需要大量使用锂电池,锂电子电池也呈现几何级增长。”

这个划时代的转折点让吉野·彰难以忘怀。

在接受日本媒体采访时,他曾表示,1995年微软发布了具有转折点意义的Windows95操作系统,配合IE浏览器等一系列新应用,一路狂奔所向披靡,令全球科技界为新系统的诞生而尖叫。也正是在那一年的分水岭之后,锂电池引领了全球的抢购热潮,吉野彰等多位科学家的最新成果也赢得了全球学术界和专家的认可和共鸣。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

地上打雷了。

那些年真是翻天覆地的变化。

1995年后,吉野彰的研究课题也发生了巨大的变化,关于锂离子电池的容量极限、成本、发热风险等新方向层出不穷。“虽然很多科研方向都被身边的人嘲讽,偏执的认为那是不可能的,但我还是相信自己,继续研发,因为我相信社会爆炸性的要求最终会倒逼锂离子电池的技术创新。”

吉野·阿基拉回忆说,虽然微软做出了划时代的改变,但高速通信技术和GPS也促进了市场的发展。上世纪80年代,微软还是一家位于郊区的初创公司,他本人也刚刚开始研究电池。事后看来,这十五年是锂电池诞生和成长的关键阶段。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

2025年将是一个关键的转折点。

"电池行业正在向中国和韩国转移."

在吉野看来,这是日本工业不得不面对的最大现实。“领先的日本电池行业正在衰落。原因其实很简单明了。日本曾经在平板电脑等电子产品领域称霸世界,但制造业已经转移到韩国和中国等国家。与在日本生产相比,在中国和韩国本地化生产电池会更好。”

当然,在电池使用的材料方面,日本还是有巨大的优势。吉野在近日接受《日本经济新闻》采访时表示,只要技术创新持续,电池材料的创新就会持续,只要日本的汽车工业在世界上占据主导地位,电池的竞争力就会持续,这与半导体和液晶显示器的发展类似。

日本电池行业彻底崩溃的原因只有一个,那就是日本汽车行业全军覆没。当然,这样的概率几乎不可能。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

决定胜负的转折点何时到来?

当被问及日本电池产业与中韩的“决战”时,吉野彰认为,2025年是一个特殊的转折点,不仅与国家之间的竞争有关,还与电动汽车电池的产业剧变有关。

“我一再强调,IT领域的革命在过去有15年的准备时间,而ET(Energy & amp;环境技术)革命大致相同。在我看来,电动车驱动电池的启动时间是从2010年日产聆风上市开始的。考虑到未来15年的转型时间,2025年将非常关键。"

根据吉野·阿基拉的预测,行业剧变只是四年前的事情,但他也分析说,每个汽车制造商都在摩拳擦掌,走在技术研发的最前沿,他们已经提前嗅到了机会。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

另一个机会是自动驾驶的发展。

“2025年以后,自动驾驶等变革会更加彻底。由此,行业内会出现新的话题,尤其是谷歌和安卓开发的一系列操作系统。现在的汽车业态本质上是需要人类来控制车辆。一旦它进入更高水平的自动驾驶,人工智能将占据更多优势。”吉野·阿基拉表示,现阶段行业追求的是电池寿命,但在未来,耐用性将变得越来越重要。

他特别提到了美国的竞争对手。

来自谷歌的自动驾驶在2025年后会更加成熟,苹果这样的科技公司也会很快跨界造车。根据目前的数据,苹果将使用磷酸铁正极材料,这种材料能量密度高,但耐用性突出——这也意味着苹果专注于未来无人驾驶领域所需要的东西,他们已经提前关注到了这一趋势,因此我们必须保持警惕。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

2025年后行业会变成什么样?

吉野·阿基拉更关心电池回收业务。

目前,许多中国企业收购了跨国钴矿厂,并有试图在资源方面包围竞争对手的趋势。“行业内总会有一些投机行为。资源的绝对量没有问题,但是资源的价格还是会涨。所以,即使2025年市场规模达到拐点,我个人认为在那之后,资源的再利用将是一个有趣的话题。”

复用技术的研究进展最快在哪里?

吉野明的答案是矿业公司。

“对于这些上游企业来说,回收技术已经掌握。问题是,废旧锂离子电池谁来收?放眼全球,废旧电池的收集成本已经很高了。有人认为回收的钴镍成本太高,不能作为商业再利用的关键环节,但现在最棘手的问题是谁负责高效回收电池。我相信如果能在回收方面建立一个完善的机制,在未来也会起到抑制资源价格投机性波动的作用。”

Toyota, Century, Discovery, Nissan

常年生活在R&D一线,吉野彰深知电池产品的进化之路,也深知在新四化的转折点,汽车行业的试错成本越来越高。

当然,和焦虑的丰田章一郎一样,吉野彰也在探索如何拥抱一个充满变数的未来,这是丰田的困惑,是行业的难题,也是吉野彰最关心的下一个话题。

文/北岸

-

[微信搜索“汽车公社”和“一句话点评”关注微信微信官方账号,或登陆《每日汽车》新闻网了解更多行业资讯。]早在2019年的一次技术研讨会上,94岁的丰田章一郎跌跌撞撞地亲自拜访了爱知县的锂离子电池创始人、后来的诺贝尔化学奖得主吉野(Akira Kumar)。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

丰田章一郎是丰田汽车公司现任总裁丰田章男的父亲,也是1982年工业和销售合并后丰田的第一任掌门人。退居幕后多年的他早已将公司的运营托付给大儿子,但面对关乎企业生死的“新四化”拐点,他仍对未来感到不安。

生于1858年,…艾拉·吉野是锂离子电池的开发者。不仅如此,他是继2010年根岸英一和铃木章之后,第八位获得诺贝尔化学奖的日本人,也是第二位获得诺贝尔奖的日本企业研究员。正是在行业危机感的驱使下,丰田章一郎决定冒着老去的风险与吉野·彰会面。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

如今,锂离子电池已经与汽车新四化转型息息相关,甚至决定着未来产业演进的方向。锂离子电池搭载在笔记本电脑等数码产品上,其竞争已经进入白热化阶段。然而,在吉野致力于锂离子电池研发的十多年前,就连他自己也没有想到相关技术的商业应用可以如此广阔。

该相机是第一个采用锂离子电池的相机。吉野·阿基拉的团队曾经设想,只要抓住相机市场,就能收获预期的利润目标。但是,十年后,锂离子电池可以成为撬动很多行业变革的杠杆。在他看来,目前锂离子电池的市场潜力是最初预期的500倍。

从研发到“达尔文之海”

在吉野看来,锂离子电池的前期研发远比我想象的要困难。最初的研究开始于1981年,但他当时的重点不是锂离子电池。在日本,白川英树教授发明了聚乙炔导电塑料,获得了20世纪最后一次诺贝尔化学奖,使他在学术界声名鹊起。这件事对同属于化学研究阵营的吉野影响很大。

吉野·阿基拉曾向一家日本杂志回忆说,由于离子在电化学领域的流动特性,他认为离子可能被用作电池的负极材料,但起初很难找到适合这种负极材料的正极材料。直到后来美国德克萨斯大学的研究人员展示了钴酸锂阳极组合的新发现,业界才研发出比镍氢电池轻三分之一的新型电池。

“当时我的想法和很多学者不一样。”

从市场的实际需求来看,当时大多数人都在强调电池的轻量化,但吉野彰始终认为未来电池的小型化一定是刚需。“可惜聚乙炔是塑料做的,体积和以前的电池没什么区别。在各种材料的反复实验中,我发现旭化成研究的具有特殊晶体结构的新型碳纤维尝试用碳纤维代替聚乙炔,在实验过程中得到了很好的反馈,这就是锂离子电池的前身。”

Toyota, Century, Discovery, Nissan

锂离子电池的研发主要包括三个阶段:

第一阶段是基础研究,就像上面说的研发细节;第二阶段是商业化,使技术适应市场需求,如安全性和成本;第三阶段是量产后的落地销售。

然而,所有的创新技术与商业化量产之间存在着巨大的差距,被科研界称为“达尔文海”。所有的技术和市场风险,在大规模产业化之前,都将成为在风平浪静的大海里潜水的涡流。

锂离子电池也遇到了同样的困境。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

吉野·阿基拉说,锂离子电池的正式商业化始于1991年,但这种类型的电池在市场引入的早期并不流行。

“旭化成研发的锂电池产品,一开始一度被忽视,但真正的转折点来自1995年。这一年对我们来说太重要了,因为从此以后,世界进入了移动智能时代,整个世界都走向了移动互联网。手机、平板需要大量使用锂电池,锂电子电池也呈现几何级增长。”

这个划时代的转折点让吉野·彰难以忘怀。

在接受日本媒体采访时,他曾表示,1995年微软发布了具有转折点意义的Windows95操作系统,配合IE浏览器等一系列新应用,一路狂奔所向披靡,令全球科技界为新系统的诞生而尖叫。也正是在那一年的分水岭之后,锂电池引领了全球的抢购热潮,吉野彰等多位科学家的最新成果也赢得了全球学术界和专家的认可和共鸣。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

地上打雷了。

那些年真是翻天覆地的变化。

1995年后,吉野彰的研究课题也发生了巨大的变化,关于锂离子电池的容量极限、成本、发热风险等新方向层出不穷。“虽然很多科研方向都被身边的人嘲讽,偏执的认为那是不可能的,但我还是相信自己,继续研发,因为我相信社会爆炸性的要求最终会倒逼锂离子电池的技术创新。”

吉野·阿基拉回忆说,虽然微软做出了划时代的改变,但高速通信技术和GPS也促进了市场的发展。上世纪80年代,微软还是一家位于郊区的初创公司,他本人也刚刚开始研究电池。事后看来,这十五年是锂电池诞生和成长的关键阶段。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

2025年将是一个关键的转折点。

"电池行业正在向中国和韩国转移."

在吉野看来,这是日本工业不得不面对的最大现实。“领先的日本电池行业正在衰落。原因其实很简单明了。日本曾经在平板电脑等电子产品领域称霸世界,但制造业已经转移到韩国和中国等国家。与在日本生产相比,在中国和韩国本地化生产电池会更好。”

当然,在电池使用的材料方面,日本还是有巨大的优势。吉野在近日接受《日本经济新闻》采访时表示,只要技术创新持续,电池材料的创新就会持续,只要日本的汽车工业在世界上占据主导地位,电池的竞争力就会持续,这与半导体和液晶显示器的发展类似。

日本电池行业彻底崩溃的原因只有一个,那就是日本汽车行业全军覆没。当然,这样的概率几乎不可能。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

决定胜负的转折点何时到来?

当被问及日本电池产业与中韩的“决战”时,吉野彰认为,2025年是一个特殊的转折点,不仅与国家之间的竞争有关,还与电动汽车电池的产业剧变有关。

“我一再强调,IT领域的革命在过去有15年的准备时间,而ET(Energy & amp;环境技术)革命大致相同。在我看来,电动车驱动电池的启动时间是从2010年日产聆风上市开始的。考虑到未来15年的转型时间,2025年将非常关键。"

根据吉野·阿基拉的预测,行业剧变只是四年前的事情,但他也分析说,每个汽车制造商都在摩拳擦掌,走在技术研发的最前沿,他们已经提前嗅到了机会。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

另一个机会是自动驾驶的发展。

“2025年以后,自动驾驶等变革会更加彻底。由此,行业内会出现新的话题,尤其是谷歌和安卓开发的一系列操作系统。现在的汽车业态本质上是需要人类来控制车辆。一旦它进入更高水平的自动驾驶,人工智能将占据更多优势。”吉野·阿基拉表示,现阶段行业追求的是电池寿命,但在未来,耐用性将变得越来越重要。

他特别提到了美国的竞争对手。

来自谷歌的自动驾驶在2025年后会更加成熟,苹果这样的科技公司也会很快跨界造车。根据目前的数据,苹果将使用磷酸铁正极材料,这种材料能量密度高,但耐用性突出——这也意味着苹果专注于未来无人驾驶领域所需要的东西,他们已经提前关注到了这一趋势,因此我们必须保持警惕。

Toyota, Century, Discovery, Nissan

2025年后行业会变成什么样?

吉野·阿基拉更关心电池回收业务。

目前,许多中国企业收购了跨国钴矿厂,并有试图在资源方面包围竞争对手的趋势。“行业内总会有一些投机行为。资源的绝对量没有问题,但是资源的价格还是会涨。所以,即使2025年市场规模达到拐点,我个人认为在那之后,资源的再利用将是一个有趣的话题。”

复用技术的研究进展最快在哪里?

吉野明的答案是矿业公司。

“对于这些上游企业来说,回收技术已经掌握。问题是,废旧锂离子电池谁来收?放眼全球,废旧电池的收集成本已经很高了。有人认为回收的钴镍成本太高,不能作为商业再利用的关键环节,但现在最棘手的问题是谁负责高效回收电池。我相信如果能在回收方面建立一个完善的机制,在未来也会起到抑制资源价格投机性波动的作用。”

Toyota, Century, Discovery, Nissan

常年生活在R&D一线,吉野彰深知电池产品的进化之路,也深知在新四化的转折点,汽车行业的试错成本越来越高。

当然,和焦虑的丰田章一郎一样,吉野彰也在探索如何拥抱一个充满变数的未来,这是丰田的困惑,是行业的难题,也是吉野彰最关心的下一个话题。

文/北岸

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标签:丰田世纪发现日产

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