2009年,某汽车网站上一篇题为《比亚迪F3DM续演全球首款铁电池神话》的报道引发轩然大波。文中对比亚迪F3DM车型口诛笔伐,指责比亚迪为求“全球首款”的虚名而偷换概念,甚至外媒断言,比亚迪电动车实现市场化至少还需20年。
2024年,全球动力电池装机量前十名中,中国企业占了六位,第一第二分别是宁德时代和比亚迪。宁德时代动力电池装机量连续八年第一,市场占有率高达37.9%。有外媒称全球电池行业已经离不开中国了。
比亚迪:专利背后的实力
比亚迪2011年A股上市的招股说明书中提到,截至2010年底,比亚迪在境内拥有专利4401件,其中核心专利261件,电池类核心专利就有101件。
这些专利几乎都围绕锂电池或其制备方法。例如磷酸亚铁锂的制备方法专利,详细对比了此前其他专利的制备流程,而比亚迪的专利对制备流程进行了全面优化,精确到处理时间、升温速率、压片处理压力,以及惰性气氛的最佳流速等关键参数。
此外,还有涉及如何在阴极穿孔以避免锂枝晶、利于散热,以及通过制备方法优化提升磷酸铁锂导电性和比容量的专利。
这些专利充分表明,在底层技术开源的背景下,比亚迪凭借对工艺的不断改进,将已有的化学方程式转化为性能更优的电池。
正因如此,比亚迪才能在2006年政策与充电设施不完善时启动研发,2008年12月推出首款新能源车型F3DM,并在2011年e6上市时,成为中国第一家面向普通消费者的新能源车企。
这清晰地展现出,在相同技术规则下,技术工艺的改进是企业制胜的法宝,比亚迪用实际行动和专利成果有力回击了无端质疑。
宁德时代:从技术困境到行业领军
同样凭借技术改进实现逆袭的还有宁德时代的前身ATL。1999年,松下等8家日本公司推出聚合物锂离子电池,同年成立的ATL彼时毫无电池技术,只能花100万美元从美国贝尔实验室购买一项电池技术专利——采用混合聚合物电解质的可充电锂电池。
但买回专利授权后,生产出的电池却出现反复充放电后鼓包变形的问题。贝尔实验室表示其他20多家被授权公司也面临同样状况,称这是技术本身无法解决的问题。
然而,ATL的曾毓群没有放弃,他扎根实验室反复试验,发现原电解液配方中某些离子成分的沸点与85度的电池温度上限接近,高温下电解液产生气体导致鼓包。他与电解液生产商合作,弄出7个新配方,经过14个日夜的艰苦努力,成功找出两种不鼓包的配方。
这一技术优化成果显著,2001年ATL内置锂电池首次应用于蓝牙耳机,2002年用于便携式DVD,2003年更是拿下1800多万件MP3电池的大订单,助力苹果iPod发展。
此后,ATL、比亚迪等中国电池企业迅速崛起,取代索尼、三洋等日企,成为苹果、摩托罗拉、诺基亚的供货商。期间,日企虽发起侵权诉讼,但均以败诉告终。2011年,曾毓群创立宁德时代,开启了动力电池领域的新篇章。
中国锂电崛起的幕后力量
中国企业在锂电池领域的逆袭并非偶然,背后有一条关键的科研传承脉络。1986年3月3日,一份重要报告改变了中国科研进程,由此形成的“863计划”包含1987年启动的75储能材料项目,总负责人为陈立泉。
1988年,第一批固态锂电池在实验室诞生;1993年,团队转向研发锂离子电池,并在经费困难时获福特合作基金资助;1995年,中国第一块A型锂离子电池在物理所诞生,次年获摩托罗拉正面评价。
1997年,锂离子电池中试工作启动,同年陈立泉团队首次提出纳米硅作为锂离子电池核心负极材料并申请专利;2003年,打破国外磷酸铁锂阴极碳包覆改性专利垄断;2004年,公布提升硅酸锂正极材料工作电压并稳定循环的技术。
黄学杰在2001-2005年担任863重点课题磷酸盐正极材料研究负责人,陈立泉团队为中国锂电池发展做出不可磨灭的贡献。
值得一提的是,陈立泉正是曾毓群读博时的导师,可见一代代科研工作者的传承,为中国锂电产业崛起奠定了坚实基础。
政策东风助力中国车企登顶
再把目光拉回到产业政策层面。2009年,《汽车产业调整和振兴规划》出台,启动“十城千辆”工程,将发展新能源汽车提升至国家战略高度。
彼时,比亚迪动力电池业务尚未形成规模,宁德时代还未成立,韩国LG化学凭借成熟技术拿下上汽、一汽、长安三大车企订单,占据中国市场60%份额。
2010年,国家出台私人购买新能源汽车补贴试点通知,北京等6城市购买新能源汽车最高补贴6万元。而同年,日本发布下一代汽车研发战略,由专注纯电动汽车转向燃料电池汽车和纯电动汽车双面下注,丰田、本田等车企纷纷押注氢燃料汽车,丰田还多次唱衰电动汽车。
2015年,《汽车动力蓄电池行业规范条件》(即动力电池白名单)发布,规定车企新能源汽车只有搭载白名单内动力电池才能享受补贴,这5年成为国产动力电池的重要保护期。
2017年,宁德时代超越日本松下,成为全球动力电池第一;2020年2月,宁德时代与特斯拉合作,坐稳全球电池霸主地位。
如今,中国生产了全世界近70%的动力电池,在成本控制、规模效应、产业链话语权等方面优势显著。2023年,福特宣布投资建设由宁德时代提供技术支持的LFP磷酸铁锂电池工厂,引发美国社会震动,这充分彰显了中国动力电池产业的强大实力。
从比亚迪F3DM遭受质疑,到中国新能源汽车产业全面崛起,这一路满是荆棘与挑战。中国企业凭借技术创新、科研传承以及政策支持,实现了从被质疑到引领全球的华丽转身。
如今,中国新能源汽车产业不仅在国内蓬勃发展,还在国际市场上展现出强大竞争力,未来必将在全球能源转型进程中扮演更为重要的角色,持续书写属于自己的传奇篇章。
素材源自@阿泰(阿Test正经比比)