关键词：高能电池、发展历程、锂离子电池
引言：科技发展日新月异,知识经济初现端倪,制造业也经历着一场深刻的技术革命,全球先进制造技术(MAT)正以迅猛的步伐,全面地改变着传统制造技术的面貌和旧的制造模式。电池产业从上世纪发展到现在，也发生了翻天覆地的科技创新与实践，正不断为世界科技的发展发挥着越来越重要的作用。
一、世界高能电池产业发展历程
自1986年锂二次电池问世,1990年金属氢化物镍电池投放市场,1991年锂离子二次电池(液态电解质锂离子电池)参与市场竞争,到1998年聚合物锂离子电池开始批量生产,十几年间电池行业聚集了巨大的财富。2000年全世界一次电池产值为162亿美元,二次电池产值为249亿美元,总产值达411亿美元。电池工业已慢慢成为21世纪的重要产业之一,正如日本松下公司在规划21世纪三大支柱产业时所作的一个形象的比喻所言:信息产业是大脑,通讯产业是神经,电池产业是血液。
新世纪的初期,整个世界的电池业正在逐步进行结构变迁,从原来的劳动密集型产业转向技术、知识密集型产业。从产业状况看,世界电池产业基本可分为三大类:
第一大类是日本电池产业。日本只有少数几个大企业如松下电池工业公司、三洋电气公司、东芝电池公司等,这些企业多为跨国电气集团公司的下属企业,技术力量雄厚,产品种类齐全,拥有高速先进自动化生产线。同时,企业非常重视新产品开发,坚持持续改进,产品性能不断提高,成本却不断下降。日本产品的品牌知名度高,市场占有率趋于领先地位。1998年,日本的铬镍 (Cd—Ni)电池占世界市场的50%左右,MH—Ni电池占世界市场的90%左右,而锂离子电池几乎是日本产品的天下。
第二大类是欧美国家电池产业。其研发实力较强,技术领先,电池种类较多,品牌有一定的影响力,知名企业有法国萨福特(Saft)公司、德国瓦尔塔(Valta)公司、美国杜拉谢尔(Duracell)公司和永备(Eveready)公司等。
第三大类是亚洲新兴工业化国家或地区,如韩国、新加坡、我国台湾地区等地的电池产业。这些国家和地区的企业接受日本、美国等大公司的技术许可、技术转让,或与这些大公司合资、合作生产,具备较先进的生产技术,其品牌在亚洲地区有一定的影响力。从以上可以看出,在电池产业这个迅速增长的市场内,国外知名企业大多技术领先,质量过硬,靠规模和品牌取胜。从这两方面比较,中国的电池产业均处于劣势地位。
二、国内高能电池发展历史
进入八十年代以来,我国电池产量已跃居世界第一位。1997年我国电池产量和消费量达140亿只,至1998年全国电池总产量突破200亿只,占世界电池总产量的1/3左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有数据统计,我国目前每年用于生产电池所耗锌量大约为13至14亿吨,约占国内年产锌总量的13%左右。但是其中大部分为糊式或纸板式普通锌锰电池等,属高能电池之列的碱锰Li/MnO2电池、锂离子可充电池和在环保汽车动力以及航天、国防等方面具有广阔前景的燃料电池等却产量甚微。随着国家技术监督局通过通检和比较,对国产各类碱性锌锰电池产品进行技术监督和质量把关,同时以数据进行宣传,逐步树立国产电池名优品牌,中国碱锰电池有了飞速的发展,涌现出一批产业知名品牌。根据产品质量国家监督抽查结果显示,碱锰RL03(七号)、LR6(五号)电池合格产品有南孚、双鹿、豹王等,以上产品均已达到无汞化合格标准,这表明我国的碱锰电池发展已初具规模。与碱锰电池发展相比,其他高能系列电池的发展略显滞态。
三、锂离子电池的发展历程及我国发展现状
美国著名战略学家迈克尔·波特认为,竞争优势说到底是由企业所能为客户创造的价值决定,而这种价值的多少则主要取决于企业的核心能力—技术。技术创新是企业创造核心能力的源泉。制造加工的技术创新是其中重要的组成部分之一。国外电池企业极其重视制造加工领域的技术创新,许多国外企业,都下大力气投产Li/Mn02电池组装工艺流水线,产品技术含量较高,加工工艺比较成熟,但大都价格不菲。一般来说,按日产3万只100OmAh电池芯计算,一条进口自动化组装流水线设备的价格约为2亿人民币。从引进的角度看,除了成本过高以外,国外的生产流水线也很难适应国内材料、工艺和配件加工尺寸等具体情况,造成大量资金的投入不能产生预期效果。因此,技术加工的创新还是应该着眼于国内。我国的机械制造业经过50年的建设和发展,已成为工业中最大的产业之一,为我国的国民经济和社会进步与发展做出了突出贡献。目前从机械制造业科学、技术水平看,我国于工业发达国家相比较,还存在着一定的差距。对于先进制造技术,我国也正在积极认真地系统地进行研发。从Li/Mn02电池加工设备角度来看,政府也投资进行了这方面的投入。
最近的一、二十年来,随着电子技术飞速发展与日趋成熟,人们对重量轻、能量高、适应性强的电源提出了新的要求,而应用金属锂提供能量之源的锂电池逐渐成为满足这种需求的理想高能能源。国内几个知名的电池企业纷纷适应市场需求,加大力度投资锂电池研究,并且积极开拓自己的市场,争夺市场份额。天津力神电池有限公司,引进关键设备,己形成年产多种柱形、方形锂离子电池,获得2000项专利等一系列自主知识产权，成立了由5名院士，近30名国内外知名专家、教授组成的力神公司学术委员会。现己成为宇通、中通、北汽福田、一汽江淮等乘用车批量供应商,承担了德国奔驰、大众等高端车厂的研发项目。福建南孚、中银双鹿、常州达立等企业也逐步投产柱式、扣式Li/MnO2电池,同时积极探索开发锂离子电池。这些有自主研发能力的企业，表明我国电池制造技术取得的重大突破,它不仅打破了日、美等电池巨头的长期的技术垄断,而且标志着我国聚合物锂离子电池技术已步入世界先进水平。
总之,为了加快高能电池产业的发展,尽快赶上并引领世界先进水平,具有自主知识产权的先进加工制造设备的推出就迫在眉睫。但这并非朝夕之间的事情,它需要相关行业全方位各个层面技术上的普遍提高,形成合力，才能形成完整的电池研发生产销售的全产业链条，冲出国门走向世界。
参考文献
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论文作者:孟楠
论文发表刊物:《科技中国》2018年1期
论文发表时间:2018/7/18
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