在數字時(shí)代，有兩項發(fā)明被認為對推動(dòng)歷史進(jìn)程具有重要意義。一項是半導體，作為芯片的基本元件，構成了現代電子產(chǎn)品的“大腦”；另一項是鋰離子電池（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鋰電池”），作為能源載體驅動(dòng)全世界的運轉。鋰電池與我們每個(gè)人生活密切相關(guān)，從幾乎人手一部的手機到筆記本電腦，再到蓬勃發(fā)展的新能源汽車(chē)和儲能產(chǎn)業(yè)都離不開(kāi)它。鋰電池雖然首先由歐美國家發(fā)明，在日本實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，但當前主導權在中國，特別是被喻為新能源汽車(chē)“心臟”的動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，截至2021年底，我國產(chǎn)能約占全球70％。
  我國鋰電池產(chǎn)業(yè)實(shí)現從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展。我國自20世紀90年代初期開(kāi)始進(jìn)行鋰電池研發(fā)，1997年建成第一條鋰電池生產(chǎn)線(xiàn)。2000年，日本鋰電池年產(chǎn)量達5億多只，占全球市場(chǎng)超90％，而我國年產(chǎn)量?jì)H0.35億只，且性能遠不及國外產(chǎn)品。2000年以前，我國還處于跟隨和模仿階段。為順應社會(huì )發(fā)展需求，伴隨技術(shù)的進(jìn)步，我國相繼出臺一系列政策，推動(dòng)鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要（2006—2020年）》中，動(dòng)力鋰電池被列為高效能源材料技術(shù)的優(yōu)先發(fā)展方向。在一系列國家政策支持下，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速成長(cháng)階段，有了長(cháng)足的進(jìn)步。、、等鋰電池企業(yè)迅速崛起。2013年，我國鋰電池年產(chǎn)量近47.68億只，成為全球電池制造大國，實(shí)現了從跟跑到并跑的轉變。近幾年，在碳達峰碳中和目標引領(lǐng)，以及新能源汽車(chē)、電化學(xué)儲能等下游產(chǎn)業(yè)的旺盛需求帶動(dòng)下，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，已在全球占據主導位置，連續五年成為全球最大鋰電池消費市場(chǎng)。工信部賽迪研究院發(fā)布的《2021中國鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數白皮書(shū)》顯示，2021年，全球鋰電池市場(chǎng)規模達到545GWh，中國鋰電池市場(chǎng)規模約324GWh，占全球市場(chǎng)的59.4％。此外，我國鋰電池產(chǎn)品種類(lèi)不斷完善，電池的能量密度、充放電循環(huán)壽命、制造成本以及安全性等技術(shù)指標也得到大幅提升，基本實(shí)現從并跑到領(lǐng)跑的轉變。全球十大鋰電池廠(chǎng)家排名中，中國占據了6席，其中寧德時(shí)代已連續五年位列全球第一。
  近年來(lái)，我國新能源汽車(chē)市場(chǎng)保持高速增長(cháng)。2022年，我國新能源汽車(chē)銷(xiāo)量有望突破500萬(wàn)輛，新能源汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量和保有量持續多年保持在全球首位，占比超50％。我國新能源汽車(chē)發(fā)展態(tài)勢良好，但人們關(guān)注的新能源汽車(chē)的電池安全、續航里程、快速充電、成本等問(wèn)題依然沒(méi)有完全解決，這給上游的動(dòng)力電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。研發(fā)兼具高能量密度、超安全、快充、長(cháng)循環(huán)壽命和低成本的動(dòng)力電池是鋰電池行業(yè)的奮斗目標，也是最終獲得全球動(dòng)力電池主導權的關(guān)鍵。
  國內學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界，一方面需要從電池的正負極材料、電解液、隔膜等優(yōu)化改性入手，對全電池體系進(jìn)行優(yōu)化設計，進(jìn)一步提升電池的綜合性能；另一方面需要研發(fā)新的電池材料體系，創(chuàng )新結構設計，實(shí)現電池性能的本質(zhì)性突破。從短期看，需要通過(guò)對現有材料體系的迭代升級和電池結構革新來(lái)提升鋰電池能量密度，通過(guò)提升鋰電池正負極材料的穩定性、電解液和隔膜安全性等來(lái)提升電池安全性。從長(cháng)期看，為了應對不同應用場(chǎng)景下的不同需求，鋰電池技術(shù)路線(xiàn)將朝多元化方向發(fā)展，除磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池外，發(fā)展新的能量密度更高、綜合性能更優(yōu)越、更安全的電池體系勢在必行。
  （中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 孫金華）