在數字時代，有兩項發明被認為對推動歷史進程具有重要意義。一項是半導體，作為芯片的基本元件，構成了現代電子產品的“大腦”；另一項是鋰離子電池（以下簡稱“鋰電池”），作為能源載體驅動全世界的運轉。鋰電池與我們每個人生活密切相關，從幾乎人手一部的手機到筆記本電腦，再到蓬勃發展的新能源汽車和儲能產業都離不開它。鋰電池雖然首先由歐美國家發明，在日本實現產業化，但當前主導權在中國，特別是被喻為新能源汽車“心臟”的動力鋰電池產業發展迅速，截至2021年底，我國產能約占全球70％。
  我國鋰電池產業實現從跟跑、并跑到領跑的跨越式發展。我國自20世紀90年代初期開始進行鋰電池研發，1997年建成第一條鋰電池生產線。2000年，日本鋰電池年產量達5億多只，占全球市場超90％，而我國年產量僅0.35億只，且性能遠不及國外產品。2000年以前，我國還處于跟隨和模仿階段。為順應社會發展需求，伴隨技術的進步，我國相繼出臺一系列政策，推動鋰電池產業發展，在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》中，動力鋰電池被列為高效能源材料技術的優先發展方向。在一系列國家政策支持下，我國鋰電池產業進入快速成長階段，有了長足的進步。、、等鋰電池企業迅速崛起。2013年，我國鋰電池年產量近47.68億只，成為全球電池制造大國，實現了從跟跑到并跑的轉變。近幾年，在碳達峰碳中和目標引領，以及新能源汽車、電化學儲能等下游產業的旺盛需求帶動下，我國鋰電池產業快速發展，已在全球占據主導位置，連續五年成為全球最大鋰電池消費市場。工信部賽迪研究院發布的《2021中國鋰電產業發展指數白皮書》顯示，2021年，全球鋰電池市場規模達到545GWh，中國鋰電池市場規模約324GWh，占全球市場的59.4％。此外，我國鋰電池產品種類不斷完善，電池的能量密度、充放電循環壽命、制造成本以及安全性等技術指標也得到大幅提升，基本實現從并跑到領跑的轉變。全球十大鋰電池廠家排名中，中國占據了6席，其中寧德時代已連續五年位列全球第一。
  近年來，我國新能源汽車市場保持高速增長。2022年，我國新能源汽車銷量有望突破500萬輛，新能源汽車的產銷量和保有量持續多年保持在全球首位，占比超50％。我國新能源汽車發展態勢良好，但人們關注的新能源汽車的電池安全、續航里程、快速充電、成本等問題依然沒有完全解決，這給上游的動力電池技術和產業發展指明了方向。研發兼具高能量密度、超安全、快充、長循環壽命和低成本的動力電池是鋰電池行業的奮斗目標，也是最終獲得全球動力電池主導權的關鍵。
  國內學界和產業界，一方面需要從電池的正負極材料、電解液、隔膜等優化改性入手，對全電池體系進行優化設計，進一步提升電池的綜合性能；另一方面需要研發新的電池材料體系，創新結構設計，實現電池性能的本質性突破。從短期看，需要通過對現有材料體系的迭代升級和電池結構革新來提升鋰電池能量密度，通過提升鋰電池正負極材料的穩定性、電解液和隔膜安全性等來提升電池安全性。從長期看，為了應對不同應用場景下的不同需求，鋰電池技術路線將朝多元化方向發展，除磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池外，發展新的能量密度更高、綜合性能更優越、更安全的電池體系勢在必行。
  （中國科學技術大學教授 孫金華）