"到2050年,全世界新能源汽车将发展成何种模样是一个非常重要的点。那时许多新技术,例如AI(人工智能)都会与EV相融合。新能源汽车也会发生变化,与现在的样子完全不同。"

获得诺贝尔化学奖的旭化成荣誉特别研究员吉野彰年过七旬,眼神明亮,在谈及锂离子电池技术发展的未来图景时提出,"我想,到2050年加油站应该会消失。"

诺贝尔化学奖获得者、旭化成荣誉特别研究员吉野彰

智电时代,技术跃迁为产业突进提供更多"新质生产力",改变着产业形态和面貌,而落地到体感层面,人类的现代生活已与锂离子电池深度绑定,进入万物可充电的"移动IT社会"。

"1981年当时完全想象不到,移动IT社会能发展到现在这种程度。"在面对采访时吉野彰不仅感叹锂离子电池对于汽车产业的更迭,还感慨其对"移动IT社会"发展的催化作用。

01 锂离子电池崛起:"一根线"串联"移动IT社会"

从随身听、手持摄影机,再到之后蹿火市场的手机、笔记本电脑--尽管智能电子设备的发展,对电池的多样化需求日益凸显,发展之快令人始料未及,但是吉野彰回顾过去近40年的发展历程,隐约感觉可以用"一根线"串联起来。

2019年10月9日,吉野彰被授予诺贝尔化学奖。彼时,和吉野彰同时获奖的还有另外两人,分别为英国人惠廷汉姆、美国人古德纳夫。颁奖词称"他们创造了一个可充电的世界",而这个"可充电的世界"离不开锂离子电池技术的诞生和应用。

"我的研发始于1981年,距今大约有40年了。最初的研究起点其实与电池无关。"起初,吉野彰的研究与一种叫聚乙炔的新材料有关,它是一种具有导电性的高分子材料。据他回忆,那时是1980年前后,全球都非常关注聚乙炔这种新材料。"我以此作为研究课题,这是最初的起点。"

"关于聚乙炔的研究最初与电池也并不相关。但我想去尝试如果将聚乙炔用于电池上的话会得到怎样的效果。所以后来,我对当时的电池领域也做了许多调研。"吉野彰补充说。

随后,吉野彰对电池材料进行了各种评估,最终从聚乙炔切换成碳材料作为电池负极,在克服诸多技术难题后,形成了如今锂离子电池的原型。

据了解,吉野彰专注于技术研发,自始至终只服务过一家公司--旭化成。该项技术也是在这家著名日本化工企业的全力支持下完成的。吉野彰的研究确立了锂离子二次电池(LIB)的基本概念,在旭化成开发出了世界上第一块现代锂离子电池,推动世界迈入"移动IT社会"。

02 EV时代:能量密度与耐久性之外还有第三个着眼点

进入21世纪,随着移动互联网和电动汽车等领域的快速发展,各个领域对锂离子电池的性能要求也越来越高。科学家们不断研究新型材料和结构,以提高锂离子电池的能量密度和耐久性。

随后,石墨烯、硅基负极、固态电解质等新技术逐渐应用于锂离子电池中,使锂离子电池的性能得到了进一步提升。如今,锂离子电池已经成为新能源汽车、智能手机等产品中不可或缺的核心部件。

谈及锂离子电池技术的发展趋势,吉野彰表示,目前在EV的应用中,锂离子电池的趋势大致分为两种,即能量密度型和耐久性型。

但吉野彰还有自己的思考。"第三个未来研究趋势我认为是回收再利用,包括容易被回收利用的电池正极、负极材料、电池结构等。"他提出,无论如何考虑,未来汽车都将实现全面EV化,那么就势必会产生资源的问题,这是不争的事实。

目前,回收再利用方面的技术发展也十分迅猛。例如电池的直接回收,简单来说就是将废旧电池拆解,并将正极和负极材料分开。对于负极材料,可以通过水或溶剂,将其还原到原来的状态,便可以再利用。正极材料也加上少许金属锂进行烧结的话,基本就可以还原的原来的状态。

在这种情况下,要保证正极和负极材料不能混在一起,这一点对于锂离子电池的回收再利用来说尤为关键。因此,一个好的电池极结构十分重要。

当下,一个很清晰的目标就是在2050年,要实现可持续社会、碳中和社会。吉野彰指出,要实现这一目标确实有难度,但是反过来讲,对于年轻一代而言,这是一个绝佳的机会。

"为了在2050年实现可持续社会,我想许多创新技术都将涌现出来。我希望他们能够抓住并且充分利用这个机会。如果我还年轻,那么我也想参与其中。"

吉野彰推测,如果在创新领域能取得显著成绩,未来将会诞生至少十名诺贝尔奖获得者;从产业层面来看,也会孵化出众多新的产业或企业。

03 旭化成:追跟"中国速度" 破题"新质生产力"

随着全球对清洁能源和可持续发展的重视日益加深,锂离子电池作为新能源汽车的核心动力源,正迎来前所未有的发展机遇。

作为外资企业在华深耕的代表之一,旭化成不仅见证了锂离子电池的快速发展,更积极投身其中,用创新技术和产品为中国乃至全球的绿色能源事业贡献力量。

"新能源汽车是一个庞大的市场,旭化成正持续提供多样化的产品和技术,用于新能源汽车和自动驾驶等领域。"谈及中国新能源市场,旭化成中国总代表近藤修司在采访中不禁感叹,"中国的新能源汽车领域发展速度非常快,旭化成也在通过CVC等投资活动,与汽车链企业携手共进,为中国新能源汽车、为中国社会作出更多贡献。"

旭化成中国总代表近藤修司

据了解,旭化成在新能源汽车领域的产品线非常丰富,包括电池隔膜、工程塑料、传感器等关键部件。其中,电池隔膜是锂离子电池中的重要组成部分,对于提高电池的安全性和性能具有至关重要的作用。旭化成子公司博力通还与上海恩捷成立了合资公司,共同研发和生产高品质的电池隔膜产品,以满足中国市场的不断增长的需求。

旭化成还为新能源汽车领域提供高附加价值材料,例如:兼具阻燃性和尺寸稳定性的发泡改性PPE珠粒SunForce™,该款产品已被OEM采用,旭化成也在不断扩大其销量。

旭化成为促进业务的扩大,除了不断对技术与产品进行革新之外,还会提前预估OEM的需求,并邀请合作伙伴在上海和深圳的共创中心一起对话商讨,提供具有针对性的解决方案。

谈及"新质生产力",旭化成中国总代表近藤修司进一步表示,旭化成正在为"新质生产力"注入新活力。例如在制烧碱阶段,旭化成通过机器运转的监测手段,能提前监测到离子交换膜或者电极需要更换,这样就可以提前通知生产制造的客户,在生产经营上实现节能、高效生产,以及节约成本,助力产业链实现双碳目标。