La mattina del 21 aprile 2014, musk si è paracadutato a Pechino Qiaofu Fangcao su un aereo privato e si è recato al Ministero della scienza e della tecnologia cinese per la prima tappa per esplorare il futuro dell'ingresso di Tesla in Cina.Il Ministero della scienza e della tecnologia ha sempre incoraggiato Tesla, ma questa volta Musk ha chiuso la porta e ha ottenuto la seguente risposta: la Cina sta valutando la riforma fiscale dei veicoli elettrici.Prima del completamento della riforma, i modelli dovranno ancora pagare una tariffa del 25% come i veicoli tradizionali a carburante.

Quindi Musk ha in programma di "gridare" attraverso il vertice degli innovatori di Geek Park.Nella sala principale della sala da concerto di Zhongshan, Yang Yuanqing, Zhou Hongyi, Zhang Yiming e altri si sono seduti sul palco.E Musk ha aspettato dietro il palco, ha tirato fuori il cellulare e ha twittato.Quando la musica ha suonato, è salito sul palco, acclamando e applaudendo.Ma quando è tornato negli Stati Uniti, ha twittato e si è lamentato: "in Cina, siamo come un bambino che gattona".

Da allora, Tesla è stata sull'orlo della bancarotta per diverse volte poiché il mercato è generalmente ribassista e il problema della distocia ha portato a un ciclo di raccolta clienti di sei mesi.Di conseguenza, il muschio è crollato e ha persino fumato marijuana dal vivo, dormendo ogni giorno in una fabbrica della California per monitorare i progressi.Il modo migliore per risolvere il problema della capacità è costruire super fabbriche in Cina.A tal fine, musk ha pianto nel suo discorso a Hong Kong: per i clienti cinesi ha persino imparato a usare wechat.

Il tempo vola.Il 7 gennaio 2020, Musk è tornato a Shanghai e ha consegnato il primo lotto di chiavi domestiche del modello 3 ai proprietari di auto cinesi nella fabbrica Tesla Shanghai Super.Le sue prime parole furono: Grazie al governo cinese.Ha anche fatto un massaggio alla schiena sul posto.Da allora, con la forte riduzione dei prezzi del modello 3 domestico, molte persone all'interno e all'esterno del settore hanno detto con orrore: la fine dei nuovi veicoli energetici cinesi sta arrivando.

Tuttavia, nell'ultimo anno, Tesla ha subito incidenti di ribaltamento su larga scala, tra cui combustione spontanea della batteria, motore fuori controllo, lucernario che volava via, ecc. E l'atteggiamento di Tesla è diventato "ragionevole" o arrogante.Recentemente, a causa dell'interruzione di corrente delle nuove auto, Tesla è stata criticata dai media centrali.Relativamente parlando, il problema del restringimento della batteria Tesla è molto comune, i proprietari di auto su Internet per denunciare la voce anche uno dopo l'altro.

In considerazione di ciò, gli organi statali sono entrati ufficialmente in azione.Recentemente, l'amministrazione generale della supervisione del mercato e altri cinque dipartimenti hanno intervistato Tesla, che riguardava principalmente problemi come accelerazione anomala, incendio della batteria, aggiornamento remoto del veicolo, ecc. .

Quanto è importante la batteria al litio?Guardando indietro al corso dello sviluppo industriale, la Cina comprende davvero la tecnologia di base?Come raggiungere il successo?

1/ L'importante strumento dei tempi

Nel 20° secolo, l'umanità ha creato più ricchezza della somma dei 2000 anni precedenti.Tra questi, la scienza e la tecnologia possono essere considerate una forza decisiva nella promozione della civiltà globale e dello sviluppo economico.Negli ultimi cento anni, le invenzioni scientifiche e tecnologiche create dagli esseri umani sono brillanti come le stelle, e due di esse sono riconosciute per avere un'influenza di vasta portata sul processo storico.Il primo sono i transistor, senza i quali non ci sarebbero i computer;il secondo sono le batterie agli ioni di litio, senza le quali il mondo sarebbe inimmaginabile.

Oggi, le batterie al litio sono state utilizzate ogni anno in miliardi di telefoni cellulari, computer portatili e altri prodotti elettronici, nonché in milioni di veicoli di nuova energia e persino in tutti i dispositivi portatili sulla terra che necessitano di ricarica.Inoltre, con l'avvento della nuova rivoluzione dei veicoli energetici e la creazione di più dispositivi mobili, l'industria delle batterie al litio avrà un futuro brillante.Ad esempio, il valore della produzione annuale delle sole celle della batteria al litio ha raggiunto i 200 miliardi di yuan e il futuro è proprio dietro l'angolo.

“Ciliegina sulla torta” saranno anche i piani ei programmi per la futura eliminazione dei veicoli a benzina formulati da vari Paesi del mondo.La prima è la Norvegia nel 2025, e gli Stati Uniti, il Giappone e molti paesi europei intorno al 2035. La Cina non ha un piano temporale chiaro.Se non ci saranno nuove tecnologie in futuro, l'industria delle batterie al litio continuerà a prosperare per decenni.Si può dire che chi possiede la tecnologia di base della batteria al litio significa avere lo scettro per dominare il settore.

I paesi dell'Europa occidentale hanno fissato un calendario per l'eliminazione graduale dei veicoli a carburante

Nel corso degli anni, Europa e Stati Uniti, Cina, Giappone e Corea del Sud hanno lanciato una feroce concorrenza e persino baruffa nel campo delle batterie al litio, coinvolgendo molti scienziati famosi, molte università e istituti di ricerca di alto livello, nonché colossi e consorzi di capitali in industrie petrolifere, chimiche, automobilistiche, scientifiche e tecnologiche.Chi avrebbe mai pensato che il percorso di sviluppo dell'industria globale delle batterie al litio fosse lo stesso di quello dei semiconduttori: è nato in Europa e negli Stati Uniti, più forte del Giappone e della Corea del Sud, e alla fine è stato dominato dalla Cina.

Negli anni '70 e '80, la tecnologia delle batterie al litio è nata in Europa e in America.Successivamente, gli americani hanno successivamente inventato le batterie all'ossido di cobalto di litio, all'ossido di litio manganese e al fosfato di ferro di litio, che hanno assunto un ruolo guida nel settore.Nel 1991, il Giappone è stato il primo a industrializzare le batterie agli ioni di litio, ma poi il mercato ha continuato a ridursi.La Corea del Sud, d'altra parte, fa affidamento sullo stato per farla avanzare.Allo stesso tempo, con il forte sostegno del governo, la Cina ha reso l'industria delle batterie al litio la prima al mondo passo dopo passo.

Nell'evoluzione dell'industria delle batterie al litio, Europa, America e Giappone hanno svolto un ruolo importante nella promozione della tecnologia.Nel 2019, il Premio Nobel per la chimica è stato assegnato agli scienziati americani John Goodinaf, Stanley Whitingham e allo scienziato giapponese Yoshino in riconoscimento del loro contributo alla ricerca e allo sviluppo delle batterie agli ioni di litio.Dal momento che gli scienziati degli Stati Uniti e del Giappone hanno vinto il premio Nobel, la Cina può davvero assumere un ruolo guida nella tecnologia di base delle batterie al litio?

2/ La culla della batteria al litio 

Lo sviluppo della tecnologia globale delle batterie al litio ha una lunga strada da seguire.All'inizio degli anni '70, in risposta alla crisi petrolifera, la Exxon creò un laboratorio di ricerca nel New Jersey, attirando un gran numero di talenti di alto livello in fisica e chimica, tra cui Stanley Whitingham, un borsista post-dottorato in elettrochimica dello stato solido presso la Stanford University.Il suo obiettivo è ricostruire una nuova soluzione energetica, ovvero sviluppare una nuova generazione di batterie ricaricabili.

Allo stesso tempo, i Bell Labs hanno creato un team di chimici e fisici della Stanford University.Le due parti hanno lanciato una competizione estremamente agguerrita nella ricerca e nello sviluppo di batterie di nuova generazione.Anche se la ricerca è correlata, "i soldi non sono un problema".Dopo quasi cinque anni di ricerche altamente riservate, Whitingham e il suo team hanno sviluppato per la prima volta la prima batteria ricaricabile agli ioni di litio al mondo.

Questa batteria al litio utilizza in modo creativo il solfuro di titanio come materiale del catodo e il litio come materiale dell'anodo.Presenta i vantaggi di leggerezza, grande capacità e nessun effetto memoria.Allo stesso tempo, scarta le carenze della batteria precedente, che si può dire un salto di qualità.Nel 1976, Exxon fece domanda per il primo brevetto al mondo per l'invenzione di una batteria al litio, ma non trasse vantaggio dall'industrializzazione.Tuttavia, ciò non influisce sulla reputazione di Whitingham come "padre del litio" e sul suo status nel mondo.

Sebbene l'invenzione di Whitingham abbia ispirato l'industria, la combustione della carica della batteria e la frantumazione interna hanno notevolmente turbato il team, incluso Gudinaf.Pertanto, lui e due assistenti post-dottorato hanno continuato a esplorare sistematicamente la tavola periodica.Nel 1980 decisero finalmente che il materiale migliore fosse il cobalto.L'ossido di cobalto di litio, che può essere utilizzato come catodo delle batterie agli ioni di litio, è di gran lunga superiore a qualsiasi altro materiale in quel momento e ha rapidamente occupato il mercato.

Da allora, la tecnologia delle batterie umane ha fatto un notevole passo avanti.Cosa succederebbe senza cobaltite di litio?Insomma, perché il “grande cellulare” era così grande e pesante?È perché non c'è una batteria al litio cobalto.Tuttavia, sebbene la batteria all'ossido di cobalto al litio presenti molti vantaggi, i suoi svantaggi sono esposti dopo l'applicazione su larga scala, tra cui costi elevati, scarsa resistenza al sovraccarico e prestazioni del ciclo e grave inquinamento da rifiuti.

Quindi Goodinav e il suo studente Mike Thackeray hanno continuato a cercare materiali migliori.Nel 1982, Thackeray ha inventato una pionieristica batteria al manganato di litio.Ma presto è passato all'Argonne National Laboratory (ANL) per studiare le batterie al litio.E goodinaf e il suo team continuano a cercare materiali alternativi, riducendo l'elenco a una combinazione di ferro e fosforo, scambiando ancora una volta sistematicamente i metalli nella tavola periodica.

Alla fine, ferro e fosforo non hanno formato la configurazione che il team voleva, ma hanno formato un'altra struttura: dopo licoo3 e LiMn2O4, è nato ufficialmente il terzo materiale catodico per le batterie agli ioni di litio: LiFePO4.Pertanto, i tre più importanti elettrodi positivi della batteria agli ioni di litio sono nati tutti nel laboratorio dinaf fin dall'antichità.È diventata anche la culla delle batterie al litio nel mondo, con la nascita dei due chimici premio Nobel sopra citati.

Nel 1996, l'Università del Texas ha richiesto un brevetto per conto del laboratorio di Goodinaf.Questo è il primo brevetto di base della batteria LiFePO4.Da allora, Michelle Armand, una scienziata francese del litio, si è unita al team e ha fatto domanda con dinaf per il brevetto della tecnologia di rivestimento in carbonio LiFePO4, diventando il secondo brevetto di base di LiFePO4.Questi due brevetti sono i brevetti fondamentali che non possono essere aggirati in ogni caso.

3/ Trasferimento tecnologico

Con lo sviluppo dell'applicazione tecnologica, c'è un problema urgente da risolvere nell'elettrodo negativo della batteria all'ossido di cobalto al litio, quindi non è stato industrializzato rapidamente.A quel tempo, il litio metallico veniva utilizzato come materiale anodico delle batterie al litio.Sebbene potesse fornire una densità di energia piuttosto elevata, c'erano molti problemi, tra cui la graduale polverizzazione del materiale anodico e la perdita di attività, e la crescita di dendriti di litio poteva perforare il diaframma, provocando cortocircuiti o addirittura combustione ed esplosione del batteria.

Quando il problema era molto difficile, sono comparsi i giapponesi.Sony sviluppa batterie al litio da molto tempo e ha prestato molta attenzione agli sviluppi globali.Tuttavia, non ci sono informazioni su quando e dove è stata ottenuta la tecnologia della cobaltite di litio.Nel 1991, Sony ha rilasciato la prima batteria commerciale agli ioni di litio nella storia umana e ha inserito diverse batterie cilindriche all'ossido di cobalto di litio nell'ultima fotocamera ccd-tr1.Da allora, il volto dell'elettronica di consumo mondiale è stato riscritto.

Fu Yoshino a prendere questa importante decisione.Ha aperto la strada all'uso del carbonio (grafite) invece del litio come anodo della batteria al litio e combinato con il catodo di ossido di cobalto di litio.Ciò migliora sostanzialmente la capacità e la durata del ciclo della batteria al litio e riduce il costo, che è l'ultima forza per l'industrializzazione della batteria al litio.Da allora, le imprese cinesi e coreane si sono riversate nell'ondata dell'industria delle batterie al litio e in questo momento è stata istituita la nuova tecnologia energetica (ATL).

A causa del furto di tecnologia, l'"alleanza per i diritti" avviata dall'Università del Texas e da alcune imprese ha brandito le spade in tutto il mondo, provocando la colluttazione sui brevetti che ha coinvolto molti paesi e aziende.Mentre la gente pensa ancora che LiFePO4 sia la batteria di alimentazione più adatta, un nuovo sistema di materiale catodico che combina i vantaggi del niobato di litio, del cobalto di litio e del manganese di litio è nato silenziosamente in un laboratorio in Canada.

Nell'aprile 2001, Jeff Dann, professore di fisica alla Dalhous University e capo scienziato del gruppo 3M Canada, ha inventato un materiale catodico composito ternario nichel cobalto manganese commerciale su larga scala, che ha promosso la batteria al litio per sfondare l'ultimo passaggio per entrare nel mercato .Il 27 aprile di quell'anno, 3M fece domanda negli Stati Uniti per il brevetto, che è il brevetto di base dei materiali ternari.Ciò significa che finché nel sistema ternario nessuno può aggirarsi.

Quasi contemporaneamente, l'Argonne National Laboratory (ANL) ha proposto per la prima volta il concetto di litio ricco e, su questa base, ha inventato materiali ternari stratificati ricchi di litio e ad alto contenuto di manganese e ha richiesto con successo un brevetto nel 2004. E la persona responsabile di questo sviluppo tecnologico è Thackerel, che ha inventato il manganato di litio.Fino al 2012, Tesla ha iniziato a scoppiare lo slancio del graduale aumento.Musk ha offerto più volte uno stipendio elevato per reclutare persone dal dipartimento di ricerca e sviluppo delle batterie al litio di 3M.

Cogliendo questa opportunità, 3M ha spinto la barca lungo la corrente, ha adottato la strategia "le persone se ne vanno, ma i diritti sui brevetti rimangono", ha completamente sciolto il reparto batterie e ha realizzato maggiori profitti esportando brevetti e cooperazione tecnica.I brevetti sono stati concessi a numerose aziende di batterie al litio giapponesi e coreane come Elektron, Panasonic, Hitachi, Samsung, LG, L & F e SK, nonché materiali catodici come Shanshan, Hunan Ruixiang e Beida Xianxian in Cina. più di dieci imprese in totale.

I brevetti di Anl sono concessi solo a tre società: BASF, un gigante chimico tedesco, Toyoda Industries, una fabbrica giapponese di materiali catodici, e LG, un'azienda sudcoreana.Più tardi, attorno alla principale competizione sui brevetti dei materiali ternari, si sono formate due importanti alleanze di ricerca universitaria del settore.Ciò ha praticamente modellato la forza tecnologica "innata" delle imprese di batterie al litio in Occidente, Giappone e Corea del Sud, mentre la Cina non ha guadagnato molto.

4/ L'ascesa delle imprese cinesi

Dal momento che la Cina non ha padroneggiato la tecnologia di base, come ha rotto la situazione?La ricerca cinese sulle batterie al litio non è troppo tardi, quasi sincronizzata con il mondo.Alla fine degli anni '70, su raccomandazione di Chen Liquan, un accademico dell'Accademia cinese di ingegneria in Germania, l'Istituto di fisica dell'Accademia cinese delle scienze istituì il primo laboratorio di ioni allo stato solido in Cina e iniziò la ricerca sul litio- conduttori ionici e batterie al litio.Nel 1995, la prima batteria al litio della Cina è nata nell'Istituto di fisica, Accademia cinese delle scienze.

Allo stesso tempo, grazie all'ascesa dell'elettronica di consumo negli anni '90, le batterie al litio cinesi sono aumentate contemporaneamente e l'emergere di "quattro giganti", vale a dire Lishen, BYD, bick e ATL.Sebbene il Giappone abbia guidato lo sviluppo del settore, a causa del dilemma della sopravvivenza, Sanyo Electric ha venduto a Panasonic e Sony ha venduto la sua attività di batterie al litio alla produzione di Murata.Nella feroce concorrenza nel mercato, solo BYD e ATL sono i "quattro grandi" in Cina.

Nel 2011, la "lista bianca" dei sussidi del governo cinese ha bloccato le imprese finanziate dall'estero.Dopo essere stata acquisita dalla capitale giapponese, l'identità di ATL è diventata obsoleta.Quindi Zeng Yuqun, il fondatore di ATL, ha pianificato di rendere indipendente il business delle batterie di alimentazione, di far partecipare il capitale cinese e di diluire le azioni della società madre TDK, ma non ha ottenuto l'approvazione.Così Zeng Yuqun fondò l'era Ningde (catl) e fece progressi nell'accumulo di tecnologia originale e divenne un cavallo nero.

In termini di percorso tecnologico, BYD sceglie una batteria al litio ferro fosfato sicura ed economica, che è diversa dalla batteria ternaria al litio ad alta densità energetica nell'era di Ningde.Questo è legato al modello di business di BYD.Wang Chuanfu, il fondatore dell'azienda, sostiene di "mangiare un bastone fino alla fine".A parte i vetri e le gomme, quasi tutte le altre parti di un'auto vengono prodotte e vendute in proprio, per poi competere con il mondo esterno con un vantaggio di prezzo.Sulla base di ciò, BYD è da molto tempo saldamente al secondo posto nel mercato interno.

Ma il vantaggio di BYD è anche il suo punto debole: produce batterie e vende automobili, il che rende le altre case automobilistiche naturalmente diffidenti e preferiscono dare ordini ai concorrenti piuttosto che a se stessi.Ad esempio, Tesla, anche se la tecnologia della batteria LiFePO4 di BYD ha accumulato di più, sceglie ancora la stessa tecnologia dell'era Ningde.Per cambiare la situazione, BYD prevede di separare la batteria di alimentazione e lanciare la "batteria lama".

Dopo la riforma e l'apertura, la batteria al litio è uno dei pochi campi in grado di raggiungere i paesi sviluppati.Le ragioni sono le seguenti: in primo luogo, lo Stato attribuisce grande importanza alla protezione strategica;secondo, non è troppo tardi per iniziare;terzo, il mercato interno è abbastanza grande;quarto, un gruppo di aspiranti esperti tecnici e imprenditori lavora insieme per sfondare.Ma se ingrandiamo, proprio come il nome dell'era Ningde, sono i risultati economici della Cina e l'era dei veicoli elettrici a plasmare l'era Ningde.

Al giorno d'oggi, la Cina non è in ritardo rispetto ai paesi sviluppati nella ricerca di materiali anodici ed elettroliti, ma ci sono ancora alcune carenze, come il separatore di batterie al litio, la densità di energia e così via.Ovviamente, l'accumulo di tecnologia dell'Occidente, del Giappone e della Corea del Sud presenta ancora alcuni vantaggi.Ad esempio, sebbene Ningde times sia al primo posto nel mercato globale delle batterie da diversi anni, i rapporti di ricerca del settore nazionale ed estero elencano ancora Panasonic e LG al primo posto, mentre Ningde times e BYD sono al secondo posto.

5. conclusione
 

Indubbiamente, con l'ulteriore sviluppo della ricerca correlata in futuro, lo sviluppo e l'applicazione delle batterie al litio nel mondo introdurrà una prospettiva più ampia, che promuoverà la riforma energetica e l'innovazione della società umana e darà nuovo slancio allo sviluppo sostenibile dell'economia e della società e rafforzare la tutela dell'ambiente.In qualità di azienda automobilistica leader nel settore, Tesla è come un pesce gatto.Pur stimolando lo sviluppo di nuovi veicoli energetici, sta anche assumendo un ruolo guida nel sfidare il contesto del mercato delle batterie al litio.

Zeng Yuqun una volta ha rivelato la storia interna della sua alleanza con Tesla: musk ha parlato di costi tutto il giorno.L'implicazione è che Tesla sta abbassando il costo delle batterie.Tuttavia, va notato che nel processo di corsa dell'era Tesla e Ningde nel mercato cinese, sia il veicolo che la batteria non dovrebbero ignorare il problema di qualità a causa del costo.Una volta così, l'originaria serie interna di politiche ben intenzionate sarà notevolmente ridotta di significato.

Inoltre, c'è una triste realtà.Sebbene la Cina domini il mercato delle batterie al litio, la maggior parte delle tecnologie e dei brevetti di base del fosfato di ferro di litio e dei materiali ternari non sono nelle mani del popolo cinese.Se confrontata con il Giappone, la Cina ha un grande divario negli investimenti umani e di capitale nella ricerca e nello sviluppo delle batterie al litio.Ciò evidenzia l'importanza della ricerca scientifica di base, che dipende dalla persistenza e dagli investimenti a lungo termine dello Stato, degli istituti di ricerca scientifica e delle imprese.

Allo stato attuale, le batterie al litio si stanno muovendo verso la terza generazione dopo le due precedenti generazioni di ossido di cobalto di litio, fosfato di ferro di litio e ternario di litio.Poiché le tecnologie di base e i brevetti delle prime due generazioni sono stati divisi da società straniere, la Cina non ha vantaggi di base sufficienti, ma potrebbe essere in grado di invertire la situazione nella prossima generazione attraverso un layout iniziale.In considerazione del percorso di sviluppo industriale della ricerca e sviluppo di base, della ricerca applicativa e dello sviluppo del prodotto dei materiali per batterie, dovremmo essere preparati per una guerra a lungo termine.

Va notato che lo sviluppo e l'applicazione delle batterie al litio in Cina stanno ancora affrontando molte sfide.Ad esempio, nell'uso effettivo dei veicoli a nuova energia con batteria al litio, ci sono ancora alcuni problemi, come bassa densità di energia, scarse prestazioni a bassa temperatura, lunghi tempi di ricarica, breve durata e così via.

Dal 2019 la Cina ha cancellato la “lista bianca” delle batterie, e aziende straniere come LG e Panasonic sono tornate sul mercato cinese, con un'offensiva di layout estremamente rapida.Allo stesso tempo, con la crescente pressione sul costo delle batterie al litio, la concorrenza nel mercato interno si fa sempre più intensa.Ciò costringerà le imprese interessate a conquistare il vantaggio in piena concorrenza con prestazioni di costo del prodotto più elevate e una capacità di reazione del mercato più rapida, in modo da promuovere l'aggiornamento e la crescita continua dell'industria cinese delle batterie al litio.