今天下午,2019年发表了诺贝尔奖最后的自然科学部门奖——约翰.班尼斯特.格德纳利夫教授、斯坦利.惠廷汉教授、吉野彰教授,因为在锂电池的发明之路上做出的创始贡献,获得了今年的诺贝尔化学奖。
有趣的是,近年发表化学奖的时候,某位科学家引起了关注的是97岁的“锂电池之父——JohnB.Goodenough”。
锂电池的重要性是毫无疑问的。 在过去的几十年里,只有屈指可数的发明使世界焕然一新,其中还有锂电池的下落。 举个简单的例子,如果没有锂电池,现在就不能用智能手机读这个消息。
从上游锂矿资源到中游锂材料和锂设备,再到下游各种消费电池和动力电池,我国锂产业已具备完整的产业链。 锂电池行业公司达92家,最新市场价格规模达1.16兆元,其中宁德时代、比亚迪、亿纬锂能源、天齐锂业、赣锋锂业、先导智能等行业领导人也成为a股市场的蓝白马。
97岁“锂电池之父”
我们先来看看三个获奖者。
约翰·贝宁斯塔格·德纳利夫
1922年7月25日,格德纳利夫教授出生于美国,现年97岁。 1943年,我在耶鲁大学获得数学学士学位。 第二次世界大战后,古德纳利夫于1952年在芝加哥大学获得物理学博士学位。 1952年至1976年,格德纳利夫在MIT林肯研究所工作,主要对内存材料物理进行了研究。 1976年,格德纳利夫进入牛津大学教授,担任无机化学研究的负责人。 1986年起,格德纳利夫在德克萨斯大学奥斯汀分校担任教授,继续能源材料的研究。
如果不是有关领域的人,科学家的名字往往记不太清楚,但JohnB.Goodenough是个例外:他的姓Goodenough看起来很好,但很诚实,这是一个充分改善了自己人生和人类命运的人。
Goodenough是公认的“锂电池之父”,他领先的创新使锂电池更小、容积更大、使用方式更加稳定的商业化进程,同时也开始了电子设备便携化的革命。
吉野彰
1948年1月30日,吉野彰教授出生于大坂,现年71岁。 吉野教授1970年毕业于京都大学工学部石油化学科,1972年获得工学硕士学位,2005年获得大坂大学工学博士学位。 1972年吉野彰进入旭化成工业株式会社,1994年担任AT&T技术开发部长,1997年担任旭化成工业株式会社离子二次电池事业推进室室长。 2005年至今,吉野教授担任旭化成工业株式会社吉野研究室室长。
惠廷汉姆
Whittingham教授现任东北化学能源储存中心( NECCES )、美国宾汉顿大学能源前沿研究中心( EFRC )。 他在JohnB.Goodenough和锂的领域进行开拓性的研究,2015年被汤森路透社预测为诺贝尔化学奖的候选人。
Whittingham教授获得了1971年ECS电化学学会发行的青年学者奖,2004年ECS电化学学会发行的电池研究奖,因其对锂电池科学和技术的贡献,2006年被选为ECS电化学学会的成员。
锂电池的诞生
锂电池和晶体管一起被认为是电子工业中最伟大的发明。
锂电池作为最主要的便携式能源,影响着我们生活的各个方面。 没有锂电池,现在便携式的可穿戴设备就没有了。 锂电池产业已接近年产数十亿美元,为人类日常活动提供动力。
锂电池是人们提出的新型电池之一。 当时在埃克森公司工作的Whittingham博士制作了锂电池的原型。 他指出,二氧化钛和锂有望成为全新的电池系统。 这两者之间的电化学反应非常快,在环境温度下是可逆的。 这表明这个电池可以充电。 1976年的《科学》论文中,Whittingham博士指出二硫化钛是阴极的下一代固体材料。
但是,初期的锂电池使用金属锂作为电极材料,因为在电池的使用中容易发生燃烧和爆炸,所以不被广泛使用。 为了解决这一问题,Goodenough提出了锂离子的嵌入和脱嵌机制,以钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂代替金属锂作为稳定的电极材料,解决了电池的安全问题,降低了电池的制造成本,实现了锂离子电池技术的革命性突破
电池的另一个电极的研制有点曲折。 同样在1980年,科学家指出石墨有可能成为锂电池的阳极材料。 但是,电池中的可溶性分子的一部分插入石墨的碳结构中,被破坏。 吉野彰博士及其同事使用聚乙炔作为阳极材料,一举成功。 1985年,吉野彰博士利用钴酸锂和聚乙炔首次制造了现代锂电池。 1991年,索尼与旭化成株式会社共同推出首款商用化锂电池,迎来了新的时代。
a股锂电气公司的市场价格超过了兆美元
锂电池根据应用场合主要分为消费锂电池和动力电池。
从1991年开始消耗锂电池,最近的30年目睹了比较完整的产业发展周期。 动力电池在此基础上发展起来,自2011年以来发展迅速,发货量在2017年增长势头,目前锂电池下游利用率最高。
无论是消耗锂还是消耗动力电池,其发展过程都经历了“日本先行,韩国跟进,中国奋发”的类似路径。 目前,主要锂电池市场仍是中日韩“三分天下”。
OFweek行业研究中心的调查数据显示,随着中国新能源汽车行业的快速发展趋势,2018年中国锂电池行业保持快速增长,年锂电池市场规模突破100GWh,比上年增长34%, 增长主要来源于动力电池领域快速增长的消费类锂电池领域市场平稳,放大率有限,主要在部分电动工具和智能家居领域带来增长的锂电池储存领域市场开始爆发,增长加速。
从上游锂矿资源到中游锂材料和锂设备,再到下游各种消费电池和动力电池,我国锂产业已具备完整的产业链。
锂电池行业公司达92家,最新市场价格规模达1.16兆元,其中核心厂商宁德时代、比迪、国轩高科、亿纬锂能源上游锂电资源企业天齐锂业、赣锋锂业电池材料和设备厂商格莱美、杉杉株式会社、大族激光、先导智能
资料来源:证券时报e公司