10月9日下午，2019年諾貝爾獎(jiǎng)的最后一個(gè)自然科學(xué)類獎(jiǎng)項(xiàng)揭曉——約翰·班寧斯特·古迪納夫（John.B.Goodenough）教授、斯坦利·惠廷漢姆（StanleyWhittingham）教授、吉野彰教授，因在鋰電池發(fā)明道路上所做的奠基性貢獻(xiàn)，榮獲今年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
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值得一提的是，近幾年的化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C布期間，有一位科學(xué)家受到了廣泛的關(guān)注，他就是現(xiàn)已97歲的“鋰電池之父”——JohnB.Goodenough。
鋰電池的重要性毋庸置疑。在過去的幾十年里，只有屈指可數(shù)的發(fā)明徹底改變了整個(gè)世界，其中就有鋰電池的一席之地。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果沒有鋰電池，你現(xiàn)在就無(wú)法通過智能電話讀到這條新聞。
A股市場(chǎng)上的鋰電行業(yè)公司數(shù)量龐大，從上游的鋰礦資源，到中游的鋰電材料和鋰電設(shè)備，再到下游的各種消費(fèi)電芯和動(dòng)力電池，中國(guó)的鋰電產(chǎn)業(yè)早已具備完整產(chǎn)業(yè)鏈。wind數(shù)據(jù)鋰電池行業(yè)公司達(dá)92家，最新市值規(guī)模達(dá)1.16萬(wàn)億，其中寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能、天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)、先導(dǎo)智能等一批行業(yè)龍頭也成為A股市場(chǎng)的藍(lán)籌白馬。
97歲“鋰電池之父”
先讓我們看看三位獲獎(jiǎng)?wù)摺?/p>
約翰·班寧斯特·古迪納夫
1922年7月25日，古迪納夫教授在美國(guó)出生，現(xiàn)年97歲。1943年，他在耶魯大學(xué)獲得數(shù)學(xué)系學(xué)士學(xué)位。二戰(zhàn)之后，古迪納夫于1952年在芝加哥大學(xué)獲得物理學(xué)博士學(xué)位。1952到1976年，古迪納夫在MIT的林肯實(shí)驗(yàn)室工作，主要進(jìn)行關(guān)于內(nèi)存的材料物理研究。1976年，古迪納夫進(jìn)入牛津大學(xué)任教授并作為無(wú)機(jī)化學(xué)研究負(fù)責(zé)人。1986年起，古迪納夫在德州大學(xué)奧斯丁分校擔(dān)任教授，繼續(xù)從事能源材料的研究。
如果不是相關(guān)領(lǐng)域的人，科學(xué)家的名字往往沒那么好記住，但是JohnB.Goodenough是個(gè)例外：他的姓氏Goodenough好見但直白，這就是一個(gè)把自己的人生和人類的命運(yùn)都弄得足夠好的人。
Goodenough是公認(rèn)的“鋰電池之父”，正是他所領(lǐng)導(dǎo)的創(chuàng)新使鋰電池邁向體積更小、容積更大、使用方式更穩(wěn)定的商業(yè)化過程，同時(shí)開啟了電子設(shè)備便攜化的革命。
吉野彰
1948年1月30日，吉野彰教授出生于日本大阪，現(xiàn)年71歲。吉野教授于1970年從京都大學(xué)工學(xué)部石油化學(xué)科畢業(yè)，1972年獲工學(xué)碩士學(xué)位，2005年獲大阪大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位。1972年，吉野彰進(jìn)入旭化成工業(yè)株式會(huì)社，1994年擔(dān)任AT&T技術(shù)開發(fā)部長(zhǎng)，1997年擔(dān)任旭化成工業(yè)株式會(huì)社離子二次電池事業(yè)推進(jìn)室室長(zhǎng)。2005年至今，吉野教授擔(dān)任旭化成工業(yè)株式會(huì)社吉野研究室室長(zhǎng)。
惠廷漢姆
Whittingham教授現(xiàn)就任于東北化學(xué)能源儲(chǔ)存中心（NECCES），美國(guó)賓厄姆頓大學(xué)能源前沿研究中心（EFRC）。他與JohnB.Goodenough在鋰電領(lǐng)域取得開拓性研究，2015年被湯森路透預(yù)測(cè)為諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的候選人。
Whittingham教授于1971年獲得ECS電化學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的青年學(xué)者獎(jiǎng)，2004年獲得ECS電化學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的電池研究獎(jiǎng)，并因其對(duì)鋰電池科學(xué)和技術(shù)的貢獻(xiàn)而于2006年當(dāng)選為ECS電化學(xué)學(xué)會(huì)成員。
鋰電池的誕生
鋰電池和晶體管一起被視作電子工業(yè)中最偉大的發(fā)明。
鋰電池作為最主要的便攜式能量源，影響著我們生活的方方面面。如果沒有鋰電池，就不會(huì)有如今的便攜式穿戴設(shè)備。鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)接近年產(chǎn)幾十億美元，為人類的日常活動(dòng)提供動(dòng)力。
鋰電池就是人們提出的新型電池之一。當(dāng)時(shí)任職于Exxon公司的Whittingham博士造出了鋰電池的雛形。他指出，二硫化鈦與鋰有望成為一種全新的電池系統(tǒng)。這兩者之間的電化學(xué)反應(yīng)非常迅速，且在環(huán)境溫度下是可逆的。這表明我們可以給這種電池充電。在1976年的一篇《科學(xué)》論文中，Whittingham博士指出二硫化鈦是能作為陰極的新一代固體材料。
但早期的鋰電池用金屬鋰作為電極材料，在電池使用過程中極易發(fā)生燃燒和爆炸，因此無(wú)法被廣泛使用。為解決這一問題，Goodenough提出鋰離子嵌入、脫出的工作機(jī)制，以鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰替代金屬鋰作為穩(wěn)定的電極材料，既解決了電池的安全性問題，又降低了電池的制造成本，實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池技術(shù)的革命性突破，極大地推動(dòng)了這一技術(shù)其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
而電池另一極的研發(fā)則稍微遇到了些曲折。同樣是在1980年，一些科學(xué)家指出，石墨或許能成為鋰電池的陽(yáng)極材料。然而電池中的一些可溶分子會(huì)插入到石墨的碳結(jié)構(gòu)中，造成破壞。而吉野彰博士與其同事則使用聚乙炔作為陽(yáng)極材料，一舉取得了成功。1985年，利用鈷酸鋰和聚乙炔，吉野彰博士制造出了第一塊現(xiàn)代鋰電池。1991年，索尼與旭化成株式會(huì)社共同推出了第一塊商業(yè)化的鋰電池，一個(gè)嶄新的時(shí)代到來(lái)了。
A股鋰電公司市值逾萬(wàn)億
鋰電池按照應(yīng)用場(chǎng)景可主要分為消費(fèi)鋰電和動(dòng)力電池。
消費(fèi)鋰電池始于1991年，近三十年的時(shí)間見證了相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期。動(dòng)力電池在其基礎(chǔ)上發(fā)軔，2011年以來(lái)發(fā)展迅速，出貨量于2017年強(qiáng)勢(shì)反超，目前在鋰電池下游應(yīng)用占比最高。
無(wú)論是消費(fèi)鋰電還是動(dòng)力電池，其發(fā)展歷程都經(jīng)歷了“日本先行、韓國(guó)跟隨、中國(guó)奮起”的相似路徑。目前主要鋰電池市場(chǎng)仍為中日韓“三分天下”。
數(shù)據(jù)顯示，在中國(guó)新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展趨勢(shì)的帶動(dòng)下，2018年中國(guó)鋰電池行業(yè)保持快速增長(zhǎng)，全年鋰電池市場(chǎng)規(guī)模突破100GWh，同比增長(zhǎng)34%，增長(zhǎng)主要來(lái)自于動(dòng)力電池領(lǐng)域的快速增長(zhǎng)；消費(fèi)類鋰電池領(lǐng)域市場(chǎng)平穩(wěn)，增幅有限，主要在部分電動(dòng)工具和智能家居領(lǐng)域帶來(lái)增長(zhǎng)；儲(chǔ)能鋰電池領(lǐng)域市場(chǎng)開始爆發(fā)，增速加快。
A股市場(chǎng)上的鋰電行業(yè)公司數(shù)量龐大，從上游的鋰礦資源，到中游的鋰電材料和鋰電設(shè)備，再到下游的各種消費(fèi)電芯和動(dòng)力電池，中國(guó)的鋰電產(chǎn)業(yè)已具備完整產(chǎn)業(yè)鏈。
wind數(shù)據(jù)鋰電池行業(yè)公司達(dá)92家，最新市值規(guī)模達(dá)1.16萬(wàn)億，其中電芯生產(chǎn)商寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、億緯鋰能；上游鋰電資源企業(yè)天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)；電池材料和設(shè)備制造商格林美、杉杉股份、大族激光、先導(dǎo)智能等一批行業(yè)龍頭也成為A股市場(chǎng)的藍(lán)籌白馬。
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