來源：言談霓虹

個人能敏銳捕捉到最新信息，企業(yè)和社會具有“底力”即足夠的經(jīng)驗與積累，同時具備這兩個條件，才最有可能出現(xiàn)技術革新。

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作者：陳言

圖源：圖蟲創(chuàng)意

對新能源汽車持懷疑態(tài)度的人從前就不在少數(shù)，如今情況也沒有太大改觀。在中國，最懸而未決的因素就是續(xù)航里程，類似質疑至今也曾多次出現(xiàn)在社會輿論中。例如，中國1月份新能源車總銷售量較前期比驟減43%，究其原因，依然是對新能源汽車電池訴求，網(wǎng)絡上對電池問題的調(diào)侃仍舊鋪天蓋地。這些評論內(nèi)容不外乎續(xù)航里程令人提心吊膽，到底誰會買那種“冬天在車里連空調(diào)都不敢開”的車。

諸如此類的評價倒也不是吹毛求疵。相較于最近十年來新能源車激增的銷量，汽車動力電池的技術發(fā)展確實十分有限。2012年中國的新能源車銷售量為13000部，到2022年就達到了689萬部，十年內(nèi)增量超過530倍。而另一方面，至2022為止，汽車動力電池的單體能量密度僅為2012年的1.2倍。

汽車動力電池主要為鋰離子電池。鋰離子電池是新能源車，尤其是電動汽車的動力源，相關技術在未來應該仍有改進空間。如果事實如此，那么這一空間究竟有多大呢。就這一問題，我們通過書面提問方式請教了“鋰電池之父”，諾貝爾化學獎得主吉野彰先生。

電池能量密度中潛藏的“飛躍性提升”可能性

吉野彰先生出生于1948年，于1972年加入旭化成工業(yè)株式會社（現(xiàn)旭化成株式會社），在這家世界級大型化學公司參與研發(fā)工作。他至今依然以該公司名譽特別研究員的身份繼續(xù)進行相關研究。1985年，吉野彰先生在旭化成開發(fā)出了鋰離子電池（將含有鋰離子的金屬氧化物用于正極，將碳素材料用于負極）。旭化成于1991年與索尼合作，于1992年與東芝成立合資公司，二者分別實現(xiàn)了鋰電池的產(chǎn)品化與商業(yè)化。2019年，瑞典皇家科學院為吉野彰先生等三名學者頒發(fā)該年度諾貝爾化學獎，這不僅是在表彰他在鋰電池領域的功績，也是在贊頌他創(chuàng)造了一個“移動信息社會”。

吉野彰先生以文字形式，為筆者的疑問給出了下列答案：電池技術中最重要的就是如何加快離子（尤其是鋰離子）的運動速度。這一點仍有較大的技術升級空間。離子運動速度越快，輸出特性（爆發(fā)力）越強。同時，電極設計和電池設計的范圍將進一步擴大，能量密度也還有潛力產(chǎn)生飛躍性提升。

“飛躍性提升”一詞充分表現(xiàn)了吉野彰先生的樂觀精神。根據(jù)筆者對電池的理解，目前蓄電池主流為采用電解液的液態(tài)鋰電池，但全固態(tài)鋰電池也是技術研發(fā)方向之一。如果將電解液換成固體電解質，改換正負極材料，便能有效避免液態(tài)鋰電池電解液導致的起火和電解液漏液等問題。此外，全固態(tài)電池密度高，能儲存更多電力，因此也能縮短充電時間（僅需液態(tài)電池三分之一的充電時間即可完成充電）。然而從負面角度來說，高容量和高速充電必然會伴隨產(chǎn)品壽命縮短的問題。

目前，部分日本企業(yè)已經(jīng)制定了具體的全固態(tài)電池商業(yè)化階段性計劃，這些計劃已成為未來電池開發(fā)的重點項目。但對于全固態(tài)鋰電池是否能實現(xiàn)量產(chǎn)化和商業(yè)化（大幅降低成本），業(yè)內(nèi)至今仍未得出明確答案。

因此，筆者難掩好奇之心，向吉野彰先生提出疑問：您對未來的電池研發(fā)大致方向和研究目標有何看法？他的回答非常簡潔：“材料研發(fā)當然重要，但電極設計和電池設計同樣也是今后電池研發(fā)領域中的大致方向和研究目標?！?/p>

其實，筆者也明白這個問題對于吉野先生來說有些難以回答。言至于此，要想預言技術升級的最佳道路和產(chǎn)生重大突破的具體時機幾乎是不可能的。哪怕是諾貝爾得主“鋰電池之父”給出的答案也只能算是反映出了他在專業(yè)領域中的個人喜好。

但是，吉野彰先生在其他幾個問題中提出的見解確實富有極高價值。

信息可達性及社會“底力”非常重要

我從20世紀80年代后期到20世紀90年代在日本留學、工作，當時購買了Walkman、CD播放器、便攜式攝像機和筆記本電腦等大量電器產(chǎn)品，也因此有機會接觸到形狀各異的電池。外出時必須隨身攜帶好幾塊備用電池。

但自從吉野彰先生發(fā)明的鋰電池問世之后，備用電池的出場頻率銳減。從前的筆記本電腦如果只用電池供電，大多只能維持2到3個小時。但現(xiàn)在不少產(chǎn)品續(xù)航時間已達到10小時，重量也比以前輕了許多。在吉野彰先生獲得諾貝爾獎之后，中國媒體在總結他的創(chuàng)舉為人類作出的貢獻時，總是喜歡說：“如果沒有他，可能就不會有手機和筆記本電腦。”這絕非言過其實。

進入21世紀之后，鋰電池開始為汽車提供動力，電池用途再次大幅拓展，電池產(chǎn)業(yè)的社會經(jīng)濟地位也大幅提升，更多的資金被投入到這一領域，更多的研發(fā)力量向該領域不斷集中。如此一來，相關技術能為未來人類生活帶來的可能性越來越大，相關領域中的頂級研究者為以下問題給出的答案自然將具備更大意義。

為了從社會層面上實現(xiàn)技術革新，哪些要素是不可或缺的呢？

吉野彰先生作出了如下回答：“我認為有兩點至關重要。首先，隨著移動信息社會的到來，信息傳播將更加均衡，人們獲取信息的便捷程度急速提升。不論是市場變化還是尖端技術研發(fā)進展等信息都能通過廉價的渠道快速獲取，技術研發(fā)的速度相較過去也有了質的提升。一個追求技術進步的社會有義務盡可能地為研究者們提供相關方面的條件。其次，“底力”（潛能）依然扮演著重要角色，這一點從始至終未曾改變，甚至可以說占據(jù)了更重要的地位。所謂“底力”，就是指企業(yè)和社會經(jīng)年培養(yǎng)出的技術和經(jīng)驗積累。就研究者個人而言，是指敏銳捕捉最新信息和獲得企業(yè)與社會“底力”幫助的能力。同時具備這兩種能力才最有可能完成技術革新?！?/p>

從“底力”角度來看，日本的產(chǎn)業(yè)革命比中國早了幾十年，另一方面，企業(yè)手中積攢了大量技術，而且企業(yè)早已養(yǎng)成了重視研發(fā)的習慣和體制。以旭化成為例，在基礎研究領域，一個項目上投入的時間為5到10年甚至更久，并且毫不吝惜投入資金。吉野彰先生獲得諾貝爾獎之后首次接受媒體采訪時便提出：“多虧旭化成為我提供了充足的報酬和研發(fā)經(jīng)費，我才得以毫無后顧之憂地開展研究?！?/p>

可以說，日本這個國家正是擁有如此特質，才能誕生出旭化成、島津制作所、日亞化學工業(yè)等足以培養(yǎng)出諾貝爾獎級發(fā)明家的企業(yè)。對于中國社會和中國企業(yè)來說，這些經(jīng)驗可說是彌足珍貴的。

作者為日本企業(yè)（中國）研究院執(zhí)行院長