1987年11月11日，日本干电池工业协会（现电池工业协会）成立周年纪念日。人们庆祝这一天是因为中国数字“十一”看起来像电池的正负号。“电池日”我就是这么做的。当时，没有人能够预料到这一立法将变得多么重要。
我们每天都生活在电池的包围之中。早上，我被智能手机上的闹钟叫醒，在笔记本电脑上工作，并使用电动工具进行维修。晚上，我用无线耳机听音乐，开电动车回家。它是如此普遍，以至于我们甚至不再注意到电池的存在。
但如果电池从未被发明呢？智能手机保持连接到墙壁插座。电动工具不能在接触不到的地方使用。还有电动汽车——也许它们根本就不存在。相反，我们现在携带的是小型便携式蒸汽机还是袖珍汽油机？
未选择的未来：三方争夺电源
1800年，意大利物理学家亚历山德罗·沃尔塔发明了一种装置，可以通过将铜和锌浸泡在盐水中来产生持续的电力。这是伏特电池。让能源变得便携是一个革命性的想法，可以与古代人类让火变得便携的想法相媲美。
然而，早期的电池使用液体，携带不方便。 1888年，大约在德国加斯纳发明干电池（一种用石膏硬化的电解液）的同时，矢井崎三正在日本独立开发干电池（遗憾的是，他没有资金申请专利，因此无法以发明者的身份扬名）。就这样，电池逐渐演变成了更加实用的东西。
与此同时，从19世纪末到20世纪初，汽车这一新型交通工具的动力来源展开了激烈的竞争。蒸汽车、电动车、汽油车——三种技术争夺霸主地位。
1894年，一辆蒸汽汽车赢得了巴黎和鲁昂之间世界上最古老的汽车比赛。蒸汽汽车在19世纪中叶的伦敦作为常规公共汽车运行，而在1900年左右的美国，由于安静且易于操作，蒸汽汽车一度比汽油动力汽车更受欢迎。
电动汽车绝不逊色。 1899年，法国电动汽车“Jame Contant”成为历史上第一辆超过100公里/小时（105.9公里/小时）的汽车。在汽油车之前。在美国，截至1900年，电动汽车的生产数量已超过4000辆。电动汽车具有明显的优势：无噪音、无废气排放、无需繁琐的换档。
那么电动汽车为何会失败呢？
答案是范围。当时的电池技术还无法实现长距离行驶。另一方面，福特于1908年推出的T型车实用性强，只要加满汽油就可以继续行驶，而且由于批量生产而价格低廉。到了 20 年代，大多数汽车都是汽油动力的。
蒸汽汽车的衰落是因为它们的发动机无法做得更紧凑，而电动汽车无法克服续航里程短的障碍。如果电池技术发展得早一点，我们的文明可能会呈现出完全不同的形态。
一场悄然的革命：锂离子电池的诞生
在 20 世纪的大部分时间里，电池作为小型设备的电源继续悄然发展。干电池、铅酸电池、镍氢电池都经过一点点改进，用作手电筒、收音机、汽车等的电池。
转折点出现在1985年。旭化成的吉野彰建立了锂离子二次电池的基本结构。通过使用锂和钴化合物作为正极，使用碳材料作为负极，我们创造了一种小型、轻质的电池，可以反复充电。吉野凭借这项发明获得了 2019 年诺贝尔化学奖。
20 世纪 90 年代，锂离子电池问世，是移动革命的黎明。手机、笔记本电脑、数码相机——这些设备之所以变得实用，是因为它们拥有小型、耐用的电池。正如吉野自己后来所说，“当我 1981 年开始研究锂离子电池时，我什至无法想象互联网和智能手机的普及。”
是技术改变了社会，还是社会的需求创造了技术？可能两者都有。锂离子电池已经成为支撑IT革命的基础，同时需求也因IT革命而爆发式增长。
2025 年的世界由电池支撑
截至2025年，锂离子电池市场继续经历巨大增长。全球汽车锂离子电池市场预计在2024年将超过941GWh，在2025年将超过1TWh（1000GWh）。电动汽车（EV）的需求预计将达到移动设备的约10倍。
2018年以来，锂离子电池的主战场已从智能手机转向电动汽车。中国年产能417.97GW，欧洲也生产110GWh。曾经因续航里程短而失利的电动汽车，在100年后再次登上舞台的中心。
电池现在是文明的无形基础。可再生能源存储系统、医疗设备和灾难期间的应急电源。如果没有电池，太阳能或风能产生的电力就无法“及时转移”。之所以能在夜间或无风时用电，是因为电池在白天或有强风时储存能量。
我们认为理所当然的“随时随地”的自由，其实是建立在电池的技术选择基础上的。
下一站——固态电池的挑战
2025年可能是下一代电池的转折点。丰田汽车公司和出光兴产正在加速“全固态电池”的开发，目标是在2027-2028年实现商业化。用固体电解质代替液体电解质有望提高安全性、缩短充电时间并延长续航里程。
日本公司在全固态电池相关专利申请数量上占据主导地位。丰田、出光兴产、日产、本田——曾经以汽油动力汽车称霸世界的日本汽车工业，现在再次在电池技术方面占据领先地位。然而，中国正在迅速追赶，有数据显示，中国专利申请数量的增长率正在超过日本。
如果全固态电池投入实用，充电10分钟或许就能行驶数百公里。这几乎和给汽油车加油一样方便。电动汽车在 1900 年失败的原因——续航里程和充电时间——或许终于可以被克服。
承载能量的理念
自 1800 年 Volta 首次使用简单的装置发电以来，电池已经发展了 225 年。从液体到固体，从重到轻，从一次性到可重复使用。
然而，其本质并没有改变。 “空间”移动能量并“暂时”存储能量。它是一项让人类能够自由驾驭无形的电力力量的技术。
如果今天的锂离子电池早在 1900 年就已存在会怎样？如果 20 年代的工程师手里有固态电池会怎样？历史肯定会有所不同。电池的历史悄悄告诉我们，技术的选择决定文明的形态。
下一代电池将向我们展示什么样的未来？目前还没人知道答案。有一点是肯定的：能源运输的挑战才刚刚开始。