萬龍電池超聲波檢測(cè)跟著院士團(tuán)隊(duì)走進(jìn)央視-非凡的跨越我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)異軍突起的背后

2024-10-18 14:12:31 來源：今日熱點(diǎn)網(wǎng)

近日，北京萬龍精益導(dǎo)控技術(shù)有限公司Feli1200電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)跟隨中國(guó)工程院院士中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員陳立泉、中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員李泓走進(jìn)央視，以下為《非凡的跨越我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)異軍突起的背后》專題報(bào)道采訪實(shí)錄。

基礎(chǔ)研究處于從研究到應(yīng)用再到生產(chǎn)的科研鏈條起始端，科研人員要付出巨大的努力，才能實(shí)現(xiàn)從零到一的突破，而一旦實(shí)現(xiàn)了這樣的突破，往往會(huì)帶動(dòng)一整個(gè)產(chǎn)業(yè)的騰飛，那下面我們就來關(guān)注一個(gè)如今在我們生活中無處不在的電池產(chǎn)業(yè)。

大家看到我手里拿的這塊手掌大小的電池啊，是由中國(guó)科學(xué)院物理所開發(fā)，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的半固態(tài)鋰電池和我們目前市場(chǎng)上廣泛使用的液態(tài)鋰離子電池相比呢，它的能量密度更高，能夠平均延長(zhǎng)無人機(jī)的飛行時(shí)間20%，能夠使電動(dòng)汽車，一次充電續(xù)航里程超過1000公里，是目前國(guó)際上最先進(jìn)的新能源電池之一。

那電池最核心的關(guān)鍵技術(shù)是什么，我國(guó)科研人員又是如何通過基礎(chǔ)研究突破，逐步帶動(dòng)我國(guó)電池產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢(shì)崛起的呢，我們一起來看看。

不久前，我國(guó)2024動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)發(fā)布在這份全球指數(shù)中，我國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)全球市場(chǎng)占有率2023年已達(dá)62.9%，其中磷酸鐵鋰電池市場(chǎng)份額在逐年增加，如今我國(guó)鋰電池領(lǐng)域的異軍突起令人振奮，但鮮為人知的是，這些成績(jī)的背后離不開一支在該領(lǐng)域潛心耕耘40多年的科研團(tuán)隊(duì)，1976年36歲的陳立泉得到中國(guó)科學(xué)院公派德國(guó)交流的機(jī)會(huì)，從事晶體生長(zhǎng)研究，然而才交流了沒多久，陳立泉卻突然給院里寫信說自己想改行。

改行，一個(gè)很重要的原因，想為國(guó)家啊，做一個(gè)事情。到了德國(guó)馬普固體所，當(dāng)時(shí)它的全所都在研究氮化鋰這個(gè)材料，一個(gè)德國(guó)朋友要告訴我說這個(gè)材料可不得了，將來可以去做固態(tài)電池，可以去開汽車，那么我馬上就對(duì)這個(gè)非常感興趣了。

當(dāng)時(shí)我國(guó)應(yīng)用的主要是鉛酸電池和鎳鉻電池，陳立泉想要研究的氮化鋰，在那個(gè)連自行車都還未普及的年代，并不為人所知，所幸他轉(zhuǎn)方向的申請(qǐng)得到了中國(guó)科學(xué)院的批準(zhǔn)，于是陳立泉先完成了原計(jì)劃的晶體生長(zhǎng)交流任務(wù)之后，就一頭扎進(jìn)了全新的固態(tài)離子學(xué)領(lǐng)域，研究超離子導(dǎo)體，1978年陳立泉回國(guó)，在多方支持下，正式開啟了固態(tài)離子學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)研究，中國(guó)科學(xué)院也預(yù)見性的看到了這個(gè)領(lǐng)域可能的前景，連續(xù)3個(gè)五年計(jì)劃都將固態(tài)離子學(xué)和鋰電池列為重點(diǎn)或重大項(xiàng)目，為研究提供了基礎(chǔ)保障，1988年我國(guó)第一塊固態(tài)鋰電池在中國(guó)科學(xué)院物理所誕生，但此時(shí)距離商業(yè)化應(yīng)用還非常遙遠(yuǎn)，而很快，1991年日本索尼公司宣布液態(tài)鋰離子電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，我國(guó)傳統(tǒng)電池產(chǎn)業(yè)面臨巨大沖擊。陳立泉立馬決定先放下固態(tài)鋰電池的研究，轉(zhuǎn)攻鋰離子電池的研究。

在當(dāng)時(shí)極其有限的科研條件下，陳立泉他們不僅研究了鋰離子電池正極材料的制備方法，基本特性和材料性能，取得了一系列基礎(chǔ)研究方面的突破性進(jìn)展，還依靠自制的設(shè)備，國(guó)產(chǎn)原材料和自主技術(shù)，建成了我國(guó)第一條正式投產(chǎn)的鋰離子電池中式生產(chǎn)線，為探索我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化道路做出了重大的基礎(chǔ)性貢獻(xiàn)。

一個(gè)新的東西，如果沒有基礎(chǔ)研究的話根本不行，之前我做了一個(gè)報(bào)告，就是中國(guó)鋰電怎么突圍，我說一個(gè)是我們要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，第二個(gè)要加大投入，第三個(gè)，國(guó)家要有戰(zhàn)略的布局，把基礎(chǔ)研究放在第一。

憑借著科研團(tuán)隊(duì)扎實(shí)的基礎(chǔ)研究和在核心技術(shù)、關(guān)鍵材料上的不斷突破，我國(guó)鋰電池綜合實(shí)力迅速上升，2014年中國(guó)鋰離子電池的國(guó)際市場(chǎng)占有率已為世界第一，陳立泉和團(tuán)隊(duì)并沒有停下攻堅(jiān)的步伐，而是又重新打起了固態(tài)鋰電池的主意。

液態(tài)鋰離子電池隨著時(shí)間的延長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到了一定的瓶頸，但我們?cè)诤芏鄳?yīng)用場(chǎng)景，比如說手機(jī)現(xiàn)在有三疊屏，衛(wèi)星通話，還有人工智能的各種功能的疊加。

汽車呢，我們當(dāng)然希望一次充電能跑得更遠(yuǎn)，也希望提高能量密度，所以我們一直以來持續(xù)的在推動(dòng)液態(tài)鋰離子電池向半固態(tài)和全國(guó)態(tài)電池逐漸的這個(gè)轉(zhuǎn)化全固態(tài)電池的初始樣品，在今年底可以拿出來，我們預(yù)期2027年實(shí)現(xiàn)初步的這個(gè)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模量產(chǎn)。

北京萬龍精益導(dǎo)控技術(shù)有限公司研制的Feli1200電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)已服役于中科院物理所，服務(wù)固態(tài)電池的開發(fā)，助力新能源電池產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

而針對(duì)我國(guó)鋰資源供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)問題，中國(guó)科學(xué)院還提前布局了鈉離子電池基礎(chǔ)研究，2年時(shí)間里，國(guó)內(nèi)首個(gè)鈉離子軟包電池和圓柱電池在物理所相繼誕生。

鈉離子電池和我們現(xiàn)在目前鋰離子電池，它的工作原理是類似的，咱們這個(gè)固態(tài)離子學(xué)實(shí)驗(yàn)室在40多年的這個(gè)鋰離子電池的這個(gè)基礎(chǔ)研究方面，實(shí)際上對(duì)于我們研究開辟這個(gè)新的方向，納離子電池，這個(gè)是奠定了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，現(xiàn)在到了一個(gè)爆發(fā)的一個(gè)階段，目前我國(guó)鈉離子電池不論是材料體系還是電池的綜合性能等技術(shù)研發(fā)方面，還是在產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)速度，示范應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)制定等方面都處于國(guó)際的前列，已具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在國(guó)家需要的時(shí)候，我們一定會(huì)繼續(xù)挺身而出。

Feli 系列電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)是一種無損原位表征手段，可視化電池內(nèi)部變化，廣泛應(yīng)用于電池生產(chǎn)廠、高校、研究院所，消防以及電池回收利用等領(lǐng)域。

可用于電池研發(fā)，有助于縮短電池的研發(fā)周期，特別是與充放電、溫度控制相結(jié)合全壽命實(shí)時(shí)在線可視化電池內(nèi)部變化。

生產(chǎn)工藝室、質(zhì)量部、生產(chǎn)過程的抽檢，出廠檢測(cè)等有助于電池生產(chǎn)過程質(zhì)量把控，對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供支持。

電池安全壽命預(yù)測(cè)可用于儲(chǔ)能、消防、應(yīng)急等部門。

Feli 系列電池超聲波檢測(cè)系統(tǒng)利用聲波對(duì)電芯內(nèi)物理化學(xué)變化的敏感性進(jìn)行原位無損的成像，進(jìn)而得到電池內(nèi)部狀態(tài)變化信息。實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池內(nèi)電解液浸潤(rùn)狀態(tài)、副反應(yīng)產(chǎn)氣、析鋰、固化狀態(tài)、極片缺陷、隔膜褶皺等特征地?zé)o損表征成像。