吉野彰：锂电池重新定义未来

吉野彰表示，目前锂电池主要在日本、中国及韩国等三地企业中竞争，不排除美国和欧洲也会产出，“我认为未来需要关注的是欧洲市场，它会有很大的机会。”

淡灰色的衬衫加暗条纹格领带、剪裁利落的黑色西装，坐在记者面前的是日本科学家吉野彰，他清瘦而有礼貌。

如果不是看过他的履历，你丝毫觉察不出这是一位拿奖无数的“锂电池之父”，全程从未谈起自己有过什么荣誉，淡定地聊着对锂电池技术的理解，有一些问题会停下来思考良久再给出答案，说到兴起时他也会仰起脖子大笑。

在一次中国会议上，吉野彰感慨于车用锂电池和新能源汽车发展的迅猛之势，也对中国锂电池制造商的评价甚高。他笑言，借助于日本科技力量，锂电池在研发上有了重大突破，而中国企业也正与全世界公司一道，让锂电池重新定义未来，“尽管技术千变万化，然而与之相对应的科学研究并非一日之功，在快慢之间寻求平衡与突破是科技的真正要义所在。”

择一事专一生

刚刚获得诺贝尔奖的吉野在获奖当日忙于接受各家媒体采访，从傍晚一直忙到深夜。吉野说，那晚，他用梅酒举杯庆贺，“睡得很香”，起床后“所有报纸都在（头版）头条做了报道。终于觉得这是真的了”。

次日早晨，获得诺贝尔化学奖的日本旭化成公司名誉研究员、名城大学教授吉野神情愉快地到东京都千代田区的公司上班，受到了许多员工的鼓掌欢迎并获赠花束。他笑着说：“大家的小孩想必都很开心吧。觉得爸爸的公司了不起!这是让我最高兴的。”他还表示，要向97 岁高龄仍坚持科研的共同获奖者、美国得克萨斯大学教授古迪纳夫学习，“只要还活着就要继续研究”。

吉野还用开玩笑的口吻回顾称，在接到瑞典皇家科学院的联系时“还以为在拍整人节目”。他还表示：“觉得接下来（到12月颁奖仪式）的几个月会很辛苦，要好好努力。”

吉野彰创造的价值难以估量，他从20 世纪80 年代开始就从事储能方面的研究工作，研制的锂电池带来了彻底的技术革命，依靠它，录音机、手机和平板电脑的体积和重量才越来越小巧，而纯电动和混合动力等交通工具也开始使用锂电池。吉野彰说，“2011年3 月，日本福岛的悲剧带来了巨大的破坏，核电站的灾难也再次告诉这世界，动力问题的解决需要不分国界的科学集结。”

与众多日本科技学者的经历有些类似，吉野彰只服务过一家公司——旭化成。该技术的研发也是在这家著名日本化工公司的全力支持下完成的。1970 年3 月，吉野彰从京都大学工学部石油化学专业毕业，随后的两年继续攻读了同校的工学研究专业并顺利在1972 年4 月入职旭化成株式会社。

1980 年，旭化成成立了宫崎电子株式会社（现在的旭化成电子株式会社），从而正式切入电子元件产业，这对于入行8 年的吉野彰来说也是人生的一大际遇，“而现在的锂电池形状是在这个5年之后即1985 年发明的，随后进行了各种各样的产品技术开发。”

他对记者说，自己感触最深的也是那一年，当时摄像机对锂电池的需求被突然放大，全世界每个月能卖到100 万台左右，“难以想象的是，如今摄像机用电池市场也只能占锂电池所有需求的1%，这也说明在30 多年的时间中这一技术发展的速度高达100 倍。从智能手机、电脑再到电动汽车，由于锂电池的产生，这些科技产业也有机会获得惊人的成长。”

1985 年之后，多个专利如防爆型二次电池、附带安全元件的二次电池等被吉野彰获得，他由此声名鹊起。锂电池是蓄电池的一种，它之所以相比其他电池更具前瞻性，主要还是因为安全性高、体积小、能量密度高等特性，而20 世纪80 年代也是移动设备研发的黎明期，锂电池的出现也刚好顺应了时代发展。“在日常生活中不断摸索客户与这个社会到底需要什么，我们如何利用科学技术来满足这些需求，这是科研人员要做的。比起一本正经地思考有啥新发现，做一些调整并漫无目的地想想，有时灵感自然就会浮现出来。”吉野彰表示。

他说，以前蓄电池的电解液（含有离子的溶液）溶剂是水。对水施加1.5V 以上的电压后，水会分解为氢和氧。因此，在过去是不可能取得超过1.5V 电动势的。而用有机溶剂取代水，同时在负极使用碳，即可取得4V 以上的电动势。

此外，通过正极使用钴酸锂（含有锂离子的金属氧化物），旭化成率先在世界上提出了锂电池的原型。这种小型的蓄电池能用在手机、笔记本电脑、数码相机及摄像机、便携式音乐播放器等为主的各种电子设备上，所以它的出现是重量级的。

锂电池时代

随后的1991 年，全球正式推出了商品锂电池。一年后，吉野彰在公司的帮助下，担任了离子二次电池事业推进部商品开发组组长，1994 年8 月再次成为株式会社A&T 蓄电池技术开发部部长。

当时，旭化成开发的锂电池并不好卖，一段时间内几乎无人问津，突然有一天销路被打开了，那是1995 年，“对于我们来说也是非常重要的一年，因为全球进入了移动IT 时代，手机、平板电脑都要大量使用锂电池，整个世界走向了移动互联，所以锂电池也呈现了几何级的增长。”

1995 年，微软发布了具有划时代意义的Windows 95操作系统，它带着“我的电脑”“IE 浏览器”等一系列发明一路狂奔、战无不胜，全球科技界对Windows 95 的横空出世不断惊声尖叫，而这对于大洋彼岸的科学家吉野彰而言，印象也太深刻了。

“我们身处IT 社会。这场IT革命起源于1995 年。正是在那一年，微软发布了Windows 95。也就是在那之后，锂电池引领了全球的抢购风潮。”他说道。而吉野彰及一批科学家的新成果，也获得了来自世界各地学会和专家们的共鸣。

由于技术出众，1999 年起无数大奖被他一一揽入：日本政府的“紫绶褒章”、美国电气和电子工程师协会（IEEE）的“IEEE Medal for Environmental and Safety Technologies”（环境与安全科技奖章）、全美技术学会的最高奖项“The Charles Stark Draper Prize”（查尔斯·斯塔克·德雷珀奖）等。

在科技进步的推动下，旭化成电子业务也取得了惊人成就。

成立于1922 年的旭化成株式会社是日本著名的化工企业，2016年主营化学品的销售额为84.49 亿美元，全球化工企业排名39 位。这家日资巨头从工程塑料、防火防震的建筑材料到医药用品、医疗器械以及电子等都处于世界领先。

吉野彰所在的锂电池研发，属于旭化成材料领域，公司也极为重视。就商业产成品来说，旭化成在全球锂电池行业的影响力则体现于隔膜材料的第一话语权，拥有世界最高市场份额。凭借着2015 年2 月斥资22 亿美元收购全球第三大电池绝缘体生产商美国Polypore International 公司的这一举动，成为干湿法隔膜的主导厂家。

2017 年3 月，旭化成宣布投资150 亿日元，用于滋贺县守山市的锂离子二次电池（LIB）用的隔膜，实现锂电隔膜2 亿平方米/年的产能，并预计在2020 年实现11 亿平方米/年的产能。

由于隔膜在生产过程中技术壁垒不低，对设备及设计、产品批次稳定性以及工人熟练程度都有着很高的要求，因此这一领域被日本旭化成、韩国SKI、东丽-BSF 以及美国Celard 等四大企业垄断，市场占有率高达70%。不过，随着锂电池需求的增大，中国企业如沧州明珠、星源材质也在尽快谋求发展，赶上锂电池快速发展的节奏。

多技术路线并举

20 多年前，当Windows 95 到来的那一刻，吉野彰彻夜难眠。如今，他对于锂电池的发展前景依然充满着期待。

“就锂电池本身而言，现在主要应用在两大领域：第一大领域是移动式产品，如手机、电脑，占锂电池使用量的2/3 左右；第二大领域便是车载电池。世界变化的速度实在太快了，根据我们2010 年掌握的数据统计，当时车载用锂电池几乎是零，现在则要达到30%多，以后这一比例可能还会不断增加。电动汽车的出现，等于给锂电池打开了一个新的应用方向，是全新的商业机遇。”

他不否认，目前车载电池还是有一些弱点的，但这并不能归结于锂电池本身的技术困境，也有一些客观原因。

笔记本电池毕竟经历了20 多年的时间，但车用电池的使用时长从被开始使用到目前还很短暂，汽车行业在一边摸索新车型，一边研发及制造着锂电池。

另一方面，一辆汽车推出市场的时间很久，从设计到下线通常需要5 年的时间，而2017 年的一款全新电动汽车可能是2012 年设计出来的，包括锂电池等配套产品也是过去的设计。反过来讲，现在这辆新车其实装的是一块老电池。但是科技研发的速度很快，有的3 个月就需要更新一次，锂电池也要面对这种技术难题。

“所以说，有人认为电动车的续航里程还是太短，应尽快解决，我认为锂电池确实有提高的空间，但你要明白车的开发和电池的周期性特点，给它一些时间来解决。如2015 年，人们看到了续航里程为200 公里左右的电动车，那么到了2020 年你可能会看到续航400 公里左右的车型。当然也不排除个别车企在设计、研发及生产环节中比别人跑得更快，这也是阶段性的突破。”吉野彰说，续航距离会有变化，真正会变化到什么程度，现在也很难确定。LIB 种类多样，市面上就有磷酸铁锂、三元锂及钛酸锂等各类技术路线。

吉野彰认为，从续航距离看，三元锂电池还是有很大的优势，但如果车主和乘客并不在意每天的路程有多远，而是考虑安全性和耐温能力的话，那么磷酸锂电池和钛酸锂电池确实也是好的选择。“你不能说哪个技术一定是最强的，还是要看你对汽车的性能、安全性和其他需求是什么，所以我感觉在一段时间内锂电池的发展还是多重技术路线并举的。”

让他更为诧异的，还有中国锂电池军团的突围。“比亚迪、CATL 等企业都有着非常强劲的动力，技术层面上也很乐观，”吉野彰说，日本和中国在制造锂电池方面也有一些不同，“最大的区别在于材料上。日本在材料上的研发时间更长一些，因为有过去积累的经验，所以和崛起的中国厂商还不太一样。反过来说，生产装配、新机器等，两国企业没什么大区别。还有一点较关键，锂电池是用在哪个国家、哪个市场的，当地的需求是什么，要怎么去抓住它。”

他说，目前锂电池主要在日本、中国及韩国等三地企业中竞争，不排除美国和欧洲也会产出，“我认为未来需要关注的是欧洲市场，它会有很大的机会。”