近日，北京萬龍精益導控技術(shù)有限公司Feli1200電池超聲波檢測系統(tǒng)跟隨中國工程院院士 中國科學院物理研究所研究員 陳立泉、中國科學院物理研究所研究員 李泓走進央視，以下為《非凡的跨越 我國鋰電池產(chǎn)業(yè)異軍突起的背后》專題報道采訪實錄。

　　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，才能實現(xiàn)從零到一的突破，而一旦實現(xiàn)了這樣的突破，往往會帶動一整個產(chǎn)業(yè)的騰飛，那下面我們就來關(guān)注一個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，是由中國科學院物理所開發(fā)，并已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的半固態(tài)鋰電池和我們目前市場上廣泛使用的液態(tài)鋰離子電池相比呢，它的能量密度更高，能夠平均延長無人機的飛行時間20%，能夠使電動汽車，一次充電續(xù)航里程超過1000公里，是目前國際上最先進的新能源電池之一。

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

　　不久前，我國2024動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)發(fā)布在這份全球指數(shù)中，我國動力電池企業(yè)全球市場占有率2023年已達62.9%，其中磷酸鐵鋰電池市場份額在逐年增加，如今我國鋰電池領(lǐng)域的異軍突起令人振奮，但鮮為人知的是，這些成績的背后離不開一支在該領(lǐng)域潛心耕耘40多年的科研團隊，1976年36歲的陳立泉得到中國科學院公派德國交流的機會，從事晶體生長研究，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，一個很重要的原因，想為國家啊，做一個事情。到了德國馬普固體所，當時它的全所都在研究氮化鋰這個材料，一個德國朋友要告訴我說這個材料可不得了，將來可以去做固態(tài)電池，可以去開汽車，那么我馬上就對這個非常感興趣了。

　　當時我國應(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)方向的申請得到了中國科學院的批準，于是陳立泉先完成了原計劃的晶體生長交流任務(wù)之后，就一頭扎進了全新的固態(tài)離子學領(lǐng)域，研究超離子導體，1978年陳立泉回國，在多方支持下，正式開啟了固態(tài)離子學的相關(guān)基礎(chǔ)研究，中國科學院也預(yù)見性的看到了這個領(lǐng)域可能的前景，連續(xù)3個五年計劃都將固態(tài)離子學和鋰電池列為重點或重大項目，為研究提供了基礎(chǔ)保障，1988年我國第一塊固態(tài)鋰電池在中國科學院物理所誕生，但此時距離商業(yè)化應(yīng)用還非常遙遠，而很快，1991年日本索尼公司宣布液態(tài)鋰離子電池實現(xiàn)商業(yè)化，我國傳統(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。

　　在當時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展，還依靠自制的設(shè)備，國產(chǎn)原材料和自主技術(shù)，建成了我國第一條正式投產(chǎn)的鋰離子電池中式生產(chǎn)線，為探索我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化道路做出了重大的基礎(chǔ)性貢獻。

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

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

　　液態(tài)鋰離子電池隨著時間的延長已經(jīng)達到了一定的瓶頸，但我們在很多應(yīng)用場景，比如說手機現(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，我們當然希望一次充電能跑得更遠，也希望提高能量密度，所以我們一直以來持續(xù)的在推動液態(tài)鋰離子電池向半固態(tài)和全國態(tài)電池逐漸的這個轉(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年實現(xiàn)初步的這個產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模量產(chǎn)。

　　北京萬龍精益導控技術(shù)有限公司研制的Feli1200電池超聲波檢測系統(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。

　　而針對我國鋰資源供應(yīng)鏈風險問題，中國科學院還提前布局了鈉離子電池基礎(chǔ)研究，2年時間里，國內(nèi)首個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，咱們這個固態(tài)離子學實驗室在40多年的這個鋰離子電池的這個基礎(chǔ)研究方面，實際上對于我們研究開辟這個新的方向，納離子電池，這個是奠定了非常堅實的基礎(chǔ)，現(xiàn)在到了一個爆發(fā)的一個階段，目前我國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)化的推進速度，示范應(yīng)用及標準制定等方面都處于國際的前列，已具備先發(fā)優(yōu)勢，在國家需要的時候，我們一定會繼續(xù)挺身而出。

　　Feli 系列電池超聲波檢測系統(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)合全壽命實時在線可視化電池內(nèi)部變化。

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

　　電池安全壽命預(yù)測可用于儲能、消防、應(yīng)急等部門。

　　Feli 系列電池超聲波檢測系統(tǒng)利用聲波對電芯內(nèi)物理化學變化的敏感性進行原位無損的成像，進而得到電池內(nèi)部狀態(tài)變化信息。實現(xiàn)了對電池內(nèi)電解液浸潤狀態(tài)、副反應(yīng)產(chǎn)氣、析鋰、固化狀態(tài)、極片缺陷、隔膜褶皺等特征地無損表征成像。

　　可實現(xiàn)多種顯示功能：A掃描波形、B掃描斷面圖、C掃描圖像、D掃描顯示、層析等。可通過缺陷識別功能統(tǒng)計析鋰面積、氣泡面積、浸潤效果等數(shù)據(jù)。

　　相較于傳統(tǒng)電性能電池檢測手段，可視化電池內(nèi)部變化，及超聲信號早于電信號，有助于電池熱失控早期預(yù)警等優(yōu)點。

　　電池超聲檢測技術(shù)具有效率高、成本小、無污染且定位精準的特點，為電芯研究、生產(chǎn)、服役、梯次回收提供了有效的原位免拆解表征手段。

　　該技術(shù)可用于：軟包電池、硬殼電池、固態(tài)電池等

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　　以上相關(guān)信息來自：央視新聞：非凡的跨越 我國鋰電池產(chǎn)業(yè)異軍突起的背后

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