諾獎得主吉野彰訪談

Q：鋰離子電池最初應用于攝像機中，您當初是否相過它會應用于IT行業并在全世界范圍使用呢？

A：最初鋰離子電池是為8 mm攝像機來研發的，那時候手機、智能機、筆記本還遠遠沒有出現。如今雖然攝像器材中依然使用鋰離子電池，然而其市場份額僅有2%，所以從這點來看鋰離子市場比我們當初所預想的擴大了500倍。

Q：現在鋰離子電池不僅用于IT設備，還應用在汽車上，比如某電動汽車（EV）就采用數千個圓柱形鋰離子電池。

A：是的，它采用18650鋰電池構成電池組，它的性能達到最高水平，而且價格低廉。該企業憑借自主開發的先進的電池管理系統，確保數千枚電池串聯并聯正確連接。

Q：方形鋰離子電池在許多混合動力車輛和油電混動力汽車中得到應用，它們的性能如何？

A：這種電池也有它的優缺點。優點是制造一個這樣的鋰離子電池相當于大概50個小電池，工藝簡便，串聯并聯較少，更便于電池系統的管理。缺點是安全性存在問題，且不能強制增大能量密度，因此相應性能會有所削減，同時成本推高，價格變化空間不大。

Q：鑒于鋰離子電池在IT市場的普及現狀，是否可以說隨著電動汽車的飛速發展，鋰離子電池的市場份額將進一步擴大？

A：這點從很多方面是可以預見的。世界各國大約在2010年推出電動汽車，僅僅過去七八年，鋰離子電池在電動汽車領域的需求量就幾乎與小型電子設備持平，而且據說似乎還更勝一籌。

Q：其市場規模有多少？

A：鋰離子電池的市場規模當然會持續增加，到了2025年，毫無疑問其市場份額將是小型電子設備的10倍。就目前來看，技術層面完全可以達到這個目標。那個時候（2025年）電動汽車將占汽車市場份額的15%左右，如果全面占領汽車市場的話，那市場份額可就是小型電子設備的60倍了。

Q：未來鋰離子電池價格會下降嗎？

A：由于大型企業已經投產將近10 a，所以成本一直在穩步下降，同時相關技術取得進步。比如某款車首次推出時，一次充電后可行駛200 km，如今已經翻了一番，達到400 km。400 km的續航將來會有所改變，但是直到2025年可能都不會有太大的提升。人們希望續航里程達到700 km乃至1000 km，然而電池技術的革新將因此陷入困境，此外還會引發資源的相關問題。所以我認為，2025年車載鋰離子電池在行駛里程方面不太可能有所延長。

未來車載鋰離子電池將面對兩種情況：第一種延長續航里程，這就需要增大電池能量密度，降低成本，這是兩個重要的挑戰。第二種受益于無人駕駛技術的成熟和汽車共享的新模式，無需更多的續航里程，所以電池的能量密度和成本都可以保持不變。

Q：如何來提高鋰離子電池的壽命？

A：從電池結構入手，然后是材料。其研究需要關注如何處理電極的密度以及間隙的調整。電池的改進我必須考慮上面兩種情況，在某些時候，我確定未來會是第二種情況。

Q：您對下一代電池有何看法？

A：如之前所說，這取決未來朝著哪種情況發展。如果是第一種情況，我沒法令電池價格更便宜，但若是增大能量密度的話，我傾向使用空氣電池或硫正極全電池。盡管硫正極的研發是時下熱點，可坦白說它還處于基礎研究水平，即使2025年之后也離預期仍相去甚遠。

全固態電池只是固體電解質，它是一項基本技術，而非電池本身。固體電解質的研發是全固態電池的決定性因素。東京工業大學的菅野教授的研究有可能提升全固態電池的性能。這是一種基于硫化物的固體電解質，它與其中所含的鋰離子沒有太大的結合力。與之相對，氧化物固體電解質的內部物質非常容易和鋰離子結合，雖然擁有良好的穩定性，但是鋰離子很難自由移動。而硫化物固體電解質則因為“寬松的環境”，擁有了高的離子電導率。

Q：日本的技術水平處于領先地位嗎？

A：至少目前為止是這樣，不過從最近提交的專利申請數量來看，中國和美國增長顯著。美國的基礎研究非常扎實。

現今歐洲還沒有一個具有影響力的電池制造商。無論是鋰離子電池還是智能手機，都不是歐洲制造的?？墒巧婕捌囍圃?，情況就有所不同了。我以前說過，歐洲材料制造商實力雄厚，現在他們可能還在沉睡，可一旦醒來，就材料領域來說，歐洲將成為日本的勁敵。