中國儲能網(wǎng)訊：東莞新能源科技有限公司(簡稱ATL)是中國鋰電池發(fā)展史上的一個(gè)奇跡。
“奇”在：(1)雖然很長時(shí)期內(nèi)由日本企業(yè)全資控股，但是沒有日本高管的身影；(2)始終將聚合物鋰電池作為發(fā)展重心，盡管曾經(jīng)面臨諸多非議，但是毫不動搖；(3)在中國鋰電界“恐韓”成風(fēng)的氛圍中，ATL的部分產(chǎn)品賣得比日韓的產(chǎn)品還要貴；(4)10%以上中國電芯廠家的總工程師或者技術(shù)研發(fā)經(jīng)理來自于ATL，但是ATL自身仍然健康運(yùn)行；(5)20%以上的中國鋰電芯生產(chǎn)設(shè)備廠家的實(shí)際控制人或者技術(shù)方來自于ATL。
根據(jù)高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所(GBII)調(diào)研結(jié)果表明，2012年ATL的鋰電池營業(yè)收入將超過70億人民幣，同比增長30%以上；是我國鋰電池產(chǎn)值第二名廠家的2倍多。
盡管ATL的崛起與美國蘋果公司有一定關(guān)系，但是其立足于中國國情不斷創(chuàng)新發(fā)展鋰電池技術(shù)與工藝、融合東方管理等才是其脫穎而出的最根本原因。
高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所梳理ATL在2012年所取得專利情況，希望幫助讀者對鋰電池技術(shù)發(fā)展了解有所裨益。
ATL工藝相關(guān)專利占比44%
2012年ATL(含東莞及寧德公司)一共申請175項(xiàng)專利，實(shí)用新型專利91項(xiàng)，發(fā)明專利84項(xiàng)。
從專利涉及的領(lǐng)域看，33%的專利與電芯相關(guān)，31%與電芯生產(chǎn)檢測設(shè)備相關(guān)，16%與電池材料相關(guān)，包裝技術(shù)的占比也高達(dá)7%(圖1)。
尤為值得一提，雖然ATL的直接工藝占比僅有13%，但設(shè)備專利是工藝改善的直接成果，所以工藝相關(guān)專利總數(shù)的比例為44%。而體現(xiàn)基礎(chǔ)研究成果的電池材料專利僅有16%，這印證了一位業(yè)內(nèi)資深人士對ATL的評價(jià)：
“ATL的核心競爭力不是創(chuàng)新研發(fā)，而是持續(xù)的工藝流程改善?！?
核心競爭力不是創(chuàng)新研發(fā)，而是持續(xù)的工藝流程改善不僅適用于ATL，同樣適用于中國鋰電池產(chǎn)值第二的天津力神。
根據(jù)高工鋰電產(chǎn)業(yè)研究所(GBII)統(tǒng)計(jì)，天津力神2012年一共申請67項(xiàng)專利，其中56%與設(shè)備相關(guān)，13%是直接工藝，包裝11%，電芯與材料專利分別為10%(圖2)。
天津力神2012年申請的專利中69%與工藝相關(guān)，可見其更加依賴于工藝流程的改進(jìn)。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，作為全球最大的鋰電池生產(chǎn)廠家三星SDI，2011年以來在中國申請的鋰電池專利數(shù)量達(dá)到37項(xiàng)，其中35項(xiàng)與材料相關(guān)，并在新電池材料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的鋰電池專利。
國內(nèi)鋰電池企業(yè)研發(fā)偏重于工藝的原因在于：(1)國內(nèi)鋰電池設(shè)備企業(yè)普遍偏小，沒有研發(fā)實(shí)力，不能滿足大型鋰電池廠家的工藝要求；(2)電池材料基礎(chǔ)研究周期長，投入大，而國內(nèi)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度弱；(3)國內(nèi)電芯廠自動化水平低，大部分處于半自動化狀態(tài)，可優(yōu)化的生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多。
高電壓和高安全性是ATL電池的重點(diǎn)研究方向
iPhone5的鋰電池電壓雖然比傳統(tǒng)鋰電池的電壓僅提高0.1V，但是增強(qiáng)了業(yè)界通過電壓來提升鋰電池能量密度的信心。
縱觀2012年，ATL電芯175項(xiàng)專利中，8項(xiàng)與高電壓有關(guān)。提高電壓的方式有： (1)改變正負(fù)極片的連接方式，如：多層極片并聯(lián)減小了電芯的內(nèi)部阻抗，使得極化減小，放電平臺提高。
(2)采用添加劑，如：采用特定的正極活性物質(zhì)，及具有三維空間導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電碳材料，并在電解液中添加少量的潤濕劑、鋰鹽穩(wěn)定劑、陽極成膜添加劑與陰極成膜保護(hù)劑，使鋰離子電池能在更高的截止電壓下工作。
(3)包裝方式，如：兩個(gè)串聯(lián)的鋰離子電芯單元，相鄰的兩個(gè)鋰離子電芯單元之間設(shè)置有絕緣膜。
在能量密度逐步提升的同時(shí)，由于鋰電池在單位空間內(nèi)瞬間爆發(fā)的能量增大，這對鋰電池的安全性提出了更高的要求。
2012年，ATL有12項(xiàng)專利與電池的安全性有關(guān)。提高安全性的方式有：
(1)改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如：鋁塑包裝膜拐角處的弧形設(shè)置使得其角位處受到的應(yīng)力大幅減小，因此可以明顯減少軟包裝聚合物鋰離子電池側(cè)封邊位置發(fā)生的角位破損，避免水汽進(jìn)入電池內(nèi)部，確保軟包裝鋰離子電池的安全性能和電性能。
(2)包裝材料，如：在外層包裝裝有阻燃物，既能改善電池的安全性能，同時(shí)又能避免阻燃物對電池正常性能的破壞。
(3)涂覆隔膜材料，如：涂覆在多孔膜基材上的陶瓷材料層可以提高隔膜的耐熱性能；而涂覆在陶瓷材料層上的具有粘接作用的聚合物粘接層則可防止隔膜與電極之間發(fā)生錯(cuò)層而導(dǎo)致的內(nèi)部短路，增強(qiáng)電池安全性能。
使用新型電解液、正極材料、添加劑、材料體系等方式提高電池安全性也是ATL的研究方向之一。
何時(shí)才能成為鋰電池技術(shù)強(qiáng)國？
2007年中國鋰電池相關(guān)技術(shù)專利申請僅有417項(xiàng)，而到了2011年相關(guān)技術(shù)專利申請達(dá)到1899項(xiàng)，是4年前的4.5倍(圖3)。雖然2012年前10個(gè)月的專利數(shù)量有所下滑，但其總數(shù)超過1000件，幾乎是日本、韓國、美國等所有其他國家鋰電池技術(shù)專利的總和。
盡管中國專利數(shù)量眾多，但在我們上文對ATL的技術(shù)專利分析中并沒有尋找到能對鋰電池產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生革命性的專利，而是花大量的人力、物力、時(shí)間在替電芯生產(chǎn)檢測設(shè)備廠家研發(fā)新產(chǎn)品，在基礎(chǔ)性研究上投入甚少。
其它電池企業(yè)在電池研發(fā)方面投入更少，根本沒有財(cái)力去做基礎(chǔ)性的研究工作。
正因?yàn)槿绱耍袊囯姵亟缡⑿小翱猪n”、“哈日”之風(fēng)。
