诺奖得主吉野彰访谈

Q：锂离子电池最初应用于摄像机中，您当初是否相过它会应用于IT行业并在全世界范围使用呢？

A：最初锂离子电池是为8 mm摄像机来研发的，那时候手机、智能机、笔记本还远远没有出现。如今虽然摄像器材中依然使用锂离子电池，然而其市场份额仅有2%，所以从这点来看锂离子市场比我们当初所预想的扩大了500倍。

Q：现在锂离子电池不仅用于IT设备，还应用在汽车上，比如某电动汽车（EV）就采用数千个圆柱形锂离子电池。

A：是的，它采用18650锂电池构成电池组，它的性能达到最高水平，而且价格低廉。该企业凭借自主开发的先进的电池管理系统，确保数千枚电池串联并联正确连接。

Q：方形锂离子电池在许多混合动力车辆和油电混动力汽车中得到应用，它们的性能如何？

A：这种电池也有它的优缺点。优点是制造一个这样的锂离子电池相当于大概50个小电池，工艺简便，串联并联较少，更便于电池系统的管理。缺点是安全性存在问题，且不能强制增大能量密度，因此相应性能会有所削减，同时成本推高，价格变化空间不大。

Q：鉴于锂离子电池在IT市场的普及现状，是否可以说随着电动汽车的飞速发展，锂离子电池的市场份额将进一步扩大？

A：这点从很多方面是可以预见的。世界各国大约在2010年推出电动汽车，仅仅过去七八年，锂离子电池在电动汽车领域的需求量就几乎与小型电子设备持平，而且据说似乎还更胜一筹。

Q：其市场规模有多少？

A：锂离子电池的市场规模当然会持续增加，到了2025年，毫无疑问其市场份额将是小型电子设备的10倍。就目前来看，技术层面完全可以达到这个目标。那个时候（2025年）电动汽车将占汽车市场份额的15%左右，如果全面占领汽车市场的话，那市场份额可就是小型电子设备的60倍了。

Q：未来锂离子电池价格会下降吗？

A：由于大型企业已经投产将近10 a，所以成本一直在稳步下降，同时相关技术取得进步。比如某款车首次推出时，一次充电后可行驶200 km，如今已经翻了一番，达到400 km。400 km的续航将来会有所改变，但是直到2025年可能都不会有太大的提升。人们希望续航里程达到700 km乃至1000 km，然而电池技术的革新将因此陷入困境，此外还会引发资源的相关问题。所以我认为，2025年车载锂离子电池在行驶里程方面不太可能有所延长。

未来车载锂离子电池将面对两种情况：第一种延长续航里程，这就需要增大电池能量密度，降低成本，这是两个重要的挑战。第二种受益于无人驾驶技术的成熟和汽车共享的新模式，无需更多的续航里程，所以电池的能量密度和成本都可以保持不变。

Q：如何来提高锂离子电池的寿命？

A：从电池结构入手，然后是材料。其研究需要关注如何处理电极的密度以及间隙的调整。电池的改进我必须考虑上面两种情况，在某些时候，我确定未来会是第二种情况。

Q：您对下一代电池有何看法？

A：如之前所说，这取决未来朝着哪种情况发展。如果是第一种情况，我没法令电池价格更便宜，但若是增大能量密度的话，我倾向使用空气电池或硫正极全电池。尽管硫正极的研发是时下热点，可坦白说它还处于基础研究水平，即使2025年之后也离预期仍相去甚远。

全固态电池只是固体电解质，它是一项基本技术，而非电池本身。固体电解质的研发是全固态电池的决定性因素。东京工业大学的菅野教授的研究有可能提升全固态电池的性能。这是一种基于硫化物的固体电解质，它与其中所含的锂离子没有太大的结合力。与之相对，氧化物固体电解质的内部物质非常容易和锂离子结合，虽然拥有良好的稳定性，但是锂离子很难自由移动。而硫化物固体电解质则因为“宽松的环境”，拥有了高的离子电导率。

Q：日本的技术水平处于领先地位吗？

A：至少目前为止是这样，不过从最近提交的专利申请数量来看，中国和美国增长显著。美国的基础研究非常扎实。

现今欧洲还没有一个具有影响力的电池制造商。无论是锂离子电池还是智能手机，都不是欧洲制造的。可是涉及汽车制造，情况就有所不同了。我以前说过，欧洲材料制造商实力雄厚，现在他们可能还在沉睡，可一旦醒来，就材料领域来说，欧洲将成为日本的劲敌。