个人能敏锐捕捉到最新信息，企业和社会具有“底力”即足够的经验与积累，同时具备这两个条件，才最有可能出现技术革新。
作者：陈言
图源：图虫创意
对新能源汽车持怀疑态度的人从前就不在少数，如今情况也没有太大改观。在中国，最悬而未决的因素就是续航里程，类似质疑至今也曾多次出现在社会舆论中。例如，中国1月份新能源车总销售量较前期比骤减43%，究其原因，依然是对新能源汽车电池诉求，网络上对电池问题的调侃仍旧铺天盖地。这些评论内容不外乎续航里程令人提心吊胆，到底谁会买那种“冬天在车里连空调都不敢开”的车。
诸如此类的评价倒也不是吹毛求疵。相较于最近十年来新能源车激增的销量，汽车动力电池的技术发展确实十分有限。2012年中国的新能源车销售量为13000部，到2022年就达到了689万部，十年内增量超过530倍。而另一方面，至2022为止，汽车动力电池的单体能量密度仅为2012年的1.2倍。
汽车动力电池主要为锂离子电池。锂离子电池是新能源车，尤其是电动汽车的动力源，相关技术在未来应该仍有改进空间。如果事实如此，那么这一空间究竟有多大呢。就这一问题，我们通过书面提问方式请教了“锂电池之父”，诺贝尔化学奖得主吉野彰先生。
电池能量密度中潜藏的“飞跃性提升”可能性
吉野彰先生出生于1948年，于1972年加入旭化成工业株式会社（现旭化成株式会社），在这家世界级大型化学公司参与研发工作。他至今依然以该公司名誉特别研究员的身份继续进行相关研究。1985年，吉野彰先生在旭化成开发出了锂离子电池（将含有锂离子的金属氧化物用于正极，将碳素材料用于负极）。旭化成于1991年与索尼合作，于1992年与东芝成立合资公司，二者分别实现了锂电池的产品化与商业化。2019年，瑞典皇家科学院为吉野彰先生等三名学者颁发该年度诺贝尔化学奖，这不仅是在表彰他在锂电池领域的功绩，也是在赞颂他创造了一个“移动信息社会”。
吉野彰先生以文字形式，为笔者的疑问给出了下列答案：电池技术中最重要的就是如何加快离子（尤其是锂离子）的运动速度。这一点仍有较大的技术升级空间。离子运动速度越快，输出特性（爆发力）越强。同时，电极设计和电池设计的范围将进一步扩大，能量密度也还有潜力产生飞跃性提升。
“飞跃性提升”一词充分表现了吉野彰先生的乐观精神。根据笔者对电池的理解，目前蓄电池主流为采用电解液的液态锂电池，但全固态锂电池也是技术研发方向之一。如果将电解液换成固体电解质，改换正负极材料，便能有效避免液态锂电池电解液导致的起火和电解液漏液等问题。此外，全固态电池密度高，能储存更多电力，因此也能缩短充电时间（仅需液态电池三分之一的充电时间即可完成充电）。然而从负面角度来说，高容量和高速充电必然会伴随产品寿命缩短的问题。
目前，部分日本企业已经制定了具体的全固态电池商业化阶段性计划，这些计划已成为未来电池开发的重点项目。但对于全固态锂电池是否能实现量产化和商业化（大幅降低成本），业内至今仍未得出明确答案。
因此，笔者难掩好奇之心，向吉野彰先生提出疑问：您对未来的电池研发大致方向和研究目标有何看法？他的回答非常简洁：“材料研发当然重要，但电极设计和电池设计同样也是今后电池研发领域中的大致方向和研究目标。”
其实，笔者也明白这个问题对于吉野先生来说有些难以回答。言至于此，要想预言技术升级的最佳道路和产生重大突破的具体时机几乎是不可能的。哪怕是诺贝尔得主“锂电池之父”给出的答案也只能算是反映出了他在专业领域中的个人喜好。
但是，吉野彰先生在其他几个问题中提出的见解确实富有极高价值。
信息可达性及社会“底力”非常重要
我从20世纪80年代后期到20世纪90年代在日本留学、工作，当时购买了Walkman、CD播放器、便携式摄像机和笔记本电脑等大量电器产品，也因此有机会接触到形状各异的电池。外出时必须随身携带好几块备用电池。
但自从吉野彰先生发明的锂电池问世之后，备用电池的出场频率锐减。从前的笔记本电脑如果只用电池供电，大多只能维持2到3个小时。但现在不少产品续航时间已达到10小时，重量也比以前轻了许多。在吉野彰先生获得诺贝尔奖之后，中国媒体在总结他的创举为人类作出的贡献时，总是喜欢说：“如果没有他，可能就不会有手机和笔记本电脑。”这绝非言过其实。
进入21世纪之后，锂电池开始为汽车提供动力，电池用途再次大幅拓展，电池产业的社会经济地位也大幅提升，更多的资金被投入到这一领域，更多的研发力量向该领域不断集中。如此一来，相关技术能为未来人类生活带来的可能性越来越大，相关领域中的顶级研究者为以下问题给出的答案自然将具备更大意义。
为了从社会层面上实现技术革新，哪些要素是不可或缺的呢？
吉野彰先生作出了如下回答：“我认为有两点至关重要。首先，随着移动信息社会的到来，信息传播将更加均衡，人们获取信息的便捷程度急速提升。不论是市场变化还是尖端技术研发进展等信息都能通过廉价的渠道快速获取，技术研发的速度相较过去也有了质的提升。一个追求技术进步的社会有义务尽可能地为研究者们提供相关方面的条件。其次，“底力”（潜能）依然扮演着重要角色，这一点从始至终未曾改变，甚至可以说占据了更重要的地位。所谓“底力”，就是指企业和社会经年培养出的技术和经验积累。就研究者个人而言，是指敏锐捕捉最新信息和获得企业与社会“底力”帮助的能力。同时具备这两种能力才最有可能完成技术革新。”
从“底力”角度来看，日本的产业革命比中国早了几十年，另一方面，企业手中积攒了大量技术，而且企业早已养成了重视研发的习惯和体制。以旭化成为例，在基础研究领域，一个项目上投入的时间为5到10年甚至更久，并且毫不吝惜投入资金。吉野彰先生获得诺贝尔奖之后首次接受媒体采访时便提出：“多亏旭化成为我提供了充足的报酬和研发经费，我才得以毫无后顾之忧地开展研究。”
可以说，日本这个国家正是拥有如此特质，才能诞生出旭化成、岛津制作所、日亚化学工业等足以培养出诺贝尔奖级发明家的企业。对于中国社会和中国企业来说，这些经验可说是弥足珍贵的。
