▲吉野彰拿著鋰離子電池模型，接受大家的祝賀。（圖／達志）

日本旭化成名譽研究員吉野彰，與兩位美籍科學家惠廷安（M. Stanley Whittingham）和古德諾（John B. Goodenough），共同獲得今年諾貝爾化學獎，以表彰他們在鋰離子電池的貢獻。這項發明不但讓我們人手1支輕薄的手機，還能駕駛不需要化石燃料的電動車，徹底改變人的生活，也有助於解決全球暖化問題。

其實，早從10年前開始，今年71歲的吉野彰一直是諾貝爾獎呼聲極高的人選，現在終於如願。吉野彰是第27位得到諾貝爾獎的日本人，也是日本第2位服務於企業的得主；前1位服務於島津製作所的田中耕一，2002年同樣得到化學獎。

前3年沒買家　壓力有夠大

日本企業原本就在一些特殊領域研發獨門技術，時勢所趨，加上新的開發應用，因此在天時地利人和的情況下，就容易大爆發，鋰電池材料的發展就是1個例子。

1980年代，手機、攝錄影機等行動裝置開始問世，傳統的鎳氫電池已不敷使用，各廠商都需要大容量又輕巧的可充電式電池。在這樣的情況下，吉野彰利用惠廷安和古德諾先前研究鋰電池的成果，1985年確立了電池的基本結構並申請專利，也就是正極用鋰鈷氧化物，負極用碳材料，再加上居中傳遞離子的電解液，以及避免兩極接觸以確保安全的隔離膜。

吉野彰在記者會上回憶說，鋰電池開發成功後，前3年根本賣不出去，使得他承受極大的壓力。所幸，鋰電池隨著資訊科技革命一起成長，逐步成為時代新寵兒。1991年，索尼率先商品化，推出鋰電池手機、筆記型電腦等產品；近年來，環保意識高張，更使得電動車成為充電電池的新市場。「我覺得自己是幸運的人。」吉野彰笑說。

吉野彰成功開發鋰電子電池，旭化成功不可沒，因為他本來想在負極使用聚乙烯樹脂，後來發現自己公司內部就有更適合的碳材料。吉野彰在10月9日的記者會上就說：「我如果只是電池製造商的研究人員，就沒辦法開發出鋰離子電池，因為找到最適合的材料是關鍵因素。」

日本矢野經濟研究所調查指出，鋰離子電池材料2017年廠商出貨金額為147億美元，2018年估計再成長為182億美元；接下來因為電動車會更夯，材料需求自然會進一步擴大，2020年預估市場規模會達到280億美元。（延伸閱讀：越南鉛酸電池王廣隆通吃內外銷 業績挑戰新高）

中韓苦追　日本材料比較強

2010年之前，鋰電池幾乎是日本廠商的天下，之後機動性強和投資集中的韓國和中國急起直追。例如，中國的寧德時代新能源科技僅成立6年，就成為全球車用電池第1大廠。被記者問到「中韓勢力是否興起」時，吉野彰說：「如果是電池本身，的確沒錯。」但他強調，電池用到的隔離膜、正極、負極等材料，日本廠商仍占有一席之地。

不過，日本業者不敢掉以輕心，為了確保領先地位，旭化成2015年以約2600億日圓，收購了美國同業Polypore國際公司，而且因為看好新一代汽車市場，未來還要增產隔離膜，2021年度年產能預定比2018年度成長1倍。

此外，以鎳和鈷為原料的正極材料，市占第1名是日本的住友金屬鑛山公司，也因為瞄準電動車市場需求，2021年度為止的3年內，決定總共要投資3300億日圓，提高車用電池正極材料等產能。

展望未來，鋰離子電池雖改變了全球電子產業，業者一方面也在努力開發全固態電池等新一代電池技術，否則很難取得先行優勢。吉野彰得了諾貝爾獎之後也坦言，開發費用龐大，所以「前3年賣不出去，對身心都是折磨」。在市場環境多變的情況下，如何兼顧研發和獲利，將對企業形成一大考驗。（延伸閱讀：車載智能需求夯 鑫創電掌握獨門商機）

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原文出處：諾貝爾化學獎》桂冠上的鋰電池 有段艱辛的誕生路