近日，北京万龙精益导控技术有限公司Feli1200电池超声波检测系统跟随中国工程院院士 中国科学院物理研究所研究员 陈立泉、中国科学院物理研究所研究员 李泓走进央视，以下为《非凡的跨越 我国锂电池产业异军突起的背后》专题报道采访实录。

 

       基础研究处于从研究到应用再到生产的科研链条起始端，科研人员要付出巨大的努力，才能实现从零到一的突破，而一旦实现了这样的突破，往往会带动一整个产业的腾飞，那下面我们就来关注一个如今在我们生活中无处不在的电池产业。

 

       大家看到我手里拿的这块手掌大小的电池啊，是由中国科学院物理所开发，并已经实现商业应用的半固态锂电池和我们目前市场上广泛使用的液态锂离子电池相比呢，它的能量密度更高，能够平均延长无人机的飞行时间20%，能够使电动汽车，一次充电续航里程超过1000公里，是目前国际上最先进的新能源电池之一。

 

 

       那电池最核心的关键技术是什么，我国科研人员又是如何通过基础研究突破，逐步带动我国电池产业强势崛起的呢，我们一起来看看。

 

       不久前，我国2024动力电池产业发展指数发布在这份全球指数中，我国动力电池企业全球市场占有率2023年已达62.9%，其中磷酸铁锂电池市场份额在逐年增加，如今我国锂电池领域的异军突起令人振奋，但鲜为人知的是，这些成绩的背后离不开一支在该领域潜心耕耘40多年的科研团队，1976年36岁的陈立泉得到中国科学院公派德国交流的机会，从事晶体生长研究，然而才交流了没多久，陈立泉却突然给院里写信说自己想改行。

 

       改行，一个很重要的原因，想为国家啊，做一个事情。到了德国马普固体所，当时它的全所都在研究氮化锂这个材料，一个德国朋友要告诉我说这个材料可不得了，将来可以去做固态电池，可以去开汽车，那么我马上就对这个非常感兴趣了。

 

 

       当时我国应用的主要是铅酸电池和镍铬电池，陈立泉想要研究的氮化锂，在那个连自行车都还未普及的年代，并不为人所知，所幸他转方向的申请得到了中国科学院的批准，于是陈立泉先完成了原计划的晶体生长交流任务之后，就一头扎进了全新的固态离子学领域，研究超离子导体，1978年陈立泉回国，在多方支持下，正式开启了固态离子学的相关基础研究，中国科学院也预见性的看到了这个领域可能的前景，连续3个五年计划都将固态离子学和锂电池列为重点或重大项目，为研究提供了基础保障，1988年我国第一块固态锂电池在中国科学院物理所诞生，但此时距离商业化应用还非常遥远，而很快，1991年日本索尼公司宣布液态锂离子电池实现商业化，我国传统电池产业面临巨大冲击。陈立泉立马决定先放下固态锂电池的研究，转攻锂离子电池的研究。

 

       在当时极其有限的科研条件下，陈立泉他们不仅研究了锂离子电池正极材料的制备方法，基本特性和材料性能，取得了一系列基础研究方面的突破性进展，还依靠自制的设备，国产原材料和自主技术，建成了我国第一条正式投产的锂离子电池中式生产线，为探索我国锂离子电池产业化道路做出了重大的基础性贡献。

 

       一个新的东西，如果没有基础研究的话根本不行，之前我做了一个报告，就是中国锂电怎么突围，我说一个是我们要加强基础研究，第二个要加大投入，第三个，国家要有战略的布局，把基础研究放在第一。

 

 

       凭借着科研团队扎实的基础研究和在核心技术、关键材料上的不断突破，我国锂电池综合实力迅速上升，2014年中国锂离子电池的国际市场占有率已为世界第一，陈立泉和团队并没有停下攻坚的步伐，而是又重新打起了固态锂电池的主意。

 

       液态锂离子电池随着时间的延长已经达到了一定的瓶颈，但我们在很多应用场景，比如说手机现在有三叠屏，卫星通话，还有人工智能的各种功能的叠加。

 

 

       汽车呢，我们当然希望一次充电能跑得更远，也希望提高能量密度，所以我们一直以来持续的在推动液态锂离子电池向半固态和全国态电池逐渐的这个转化全固态电池的初始样品，在今年底可以拿出来，我们预期2027年实现初步的这个产业化和规模量产。

 

 

       北京万龙精益导控技术有限公司研制的Feli1200电池超声波检测系统已服役于中科院物理所，服务固态电池的开发，助力新能源电池产业升级。

 

       而针对我国锂资源供应链风险问题，中国科学院还提前布局了钠离子电池基础研究，2年时间里，国内首个钠离子软包电池和圆柱电池在物理所相继诞生。

 

       钠离子电池和我们现在目前锂离子电池，它的工作原理是类似的，咱们这个固态离子学实验室在40多年的这个锂离子电池的这个基础研究方面，实际上对于我们研究开辟这个新的方向，纳离子电池，这个是奠定了非常坚实的基础，现在到了一个爆发的一个阶段，目前我国钠离子电池不论是材料体系还是电池的综合性能等技术研发方面，还是在产业化的推进速度，示范应用及标准制定等方面都处于国际的前列，已具备先发优势，在国家需要的时候，我们一定会继续挺身而出。

 

 

 

       Feli 系列电池超声波检测系统是一种无损原位表征手段，可视化电池内部变化，广泛应用于电池生产厂、高校、研究院所，消防以及电池回收利用等领域。

 

       可用于电池研发，有助于缩短电池的研发周期，特别是与充放电、温度控制相结合全寿命实时在线可视化电池内部变化。

 

       生产工艺室、质量部、生产过程的抽检，出厂检测等有助于电池生产过程质量把控，对改进生产工艺提供支持。

 

       电池安全寿命预测可用于储能、消防、应急等部门。

 

       Feli 系列电池超声波检测系统利用声波对电芯内物理化学变化的敏感性进行原位无损的成像，进而得到电池内部状态变化信息。实现了对电池内电解液浸润状态、副反应产气、析锂、固化状态、极片缺陷、隔膜褶皱等特征地无损表征成像。

 

 

       可实现多种显示功能：A扫描波形、B扫描断面图、C扫描图像、D扫描显示、层析等。可通过缺陷识别功能统计析锂面积、气泡面积、浸润效果等数据。

 

       相较于传统电性能电池检测手段，可视化电池内部变化，及超声信号早于电信号，有助于电池热失控早期预警等优点。

 

       电池超声检测技术具有效率高、成本小、无污染且定位精准的特点，为电芯研究、生产、服役、梯次回收提供了有效的原位免拆解表征手段。

 

       该技术可用于：软包电池、硬壳电池、固态电池等

 

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       以上相关信息来自：央视新闻：非凡的跨越 我国锂电池产业异军突起的背后