国家最高科学技术奖获奖者陈立泉:“中国锂电池产业要保持世界第一”

头条 2026-07-08 15:34:38
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我国第一块固态锂电池,静静地躺在中国科学院物理研究所的展柜里。

它仅有手掌大小,外观漆黑,看起来似乎并不起眼,却是陈立泉在1988年亲手铸就的一座“里程碑”。

国家最高科学技术奖获奖者陈立泉:“中国锂电池产业要保持世界第一”
陈立泉

这是我国锂电池行业的起点。历经近半个世纪的探索,著名锂电池专家、中国工程院院士、中国科学院物理研究所研究员陈立泉带领团队,推动我国锂电池工业从无到有、从跟跑到领跑。

7月8日,2025年度国家最高科学技术奖揭晓,陈立泉荣获国家最高科学技术奖。


手工电池实现“零的突破”

陈立泉团队开展锂电池研究的历程,始于1978年。“发表了不少论文,但光有文章不行,我们还要做出来,看看这种电池的性能到底如何。”陈立泉说干就干,以钒酸锂材料作为电池正极,金属锂为负极,手工完成了电池制作。后续,在“863”计划储能材料项目的验收会上,它成为一台收录两用机的供能来源。“现场专家都很认可我们的工作,

认为这块电池达到了世界领先水平

。”

国家最高科学技术奖获奖者陈立泉:“中国锂电池产业要保持世界第一”
陈立泉亲手制作的固态锂电池


一块纯手工的电池,实现了我国锂电池“零的突破”。

过程中,正是一系列早期、重要项目的支持,奠定了我国锂离子电池产业的知识、技术、设备和人才基础。

不过在当年,固态锂电池的材料体系、电芯设计、制造工艺都不成熟,难以在短期内实现商业化。陈立泉便带领团队转向更稳定、更安全的锂离子电池研究,再次创下“第一”——成功研制我国第一块液态锂电池。

“好文章不等于好技术,好技术不等于好产品,好产品不等于好商品。”陈立泉不希望这些电池停留在实验室的“温室”中,而是要直面市场挑战,实现产业化发展。于是,他和科研团队一起,用自制设备、国产原材料和原创技术,

一点点搭建起锂离子电池的中试生产线。

那段时间,课题组的所有科研人员都成了“工人”,在生产线上摸爬滚打。“一次,一台又大又重的设备进场时,钢丝绳意外断裂,设备顺着楼梯快速下滑。”中国科学院物理研究所研究员黄学杰是陈立泉团队的“元老”之一。他回忆,在那个瞬间,已经年过五旬的陈立泉毫不犹豫地冲了上去,“在场的工作人员也都第一时间跟上,用肩膀牢牢顶住了下滑的设备,墙体和楼梯都撞坏了,但幸好,设备毫发无损。”


1998年,我国第一条锂离子电池中试生产线正式投产。

由它生产的18650型锂离子电池,年产能可达20万只。这解决了规模化生产锂离子电池的主要技术和工程问题,为我国锂离子电池产业化奠定了坚实基础。随即,黄学杰推动成立北京星恒公司,第一批产品进入市场,我国正式实现了锂离子电池商业化。在庆祝中华人民共和国成立50周年阅兵式上,捕捉、记录受阅部队英姿的摄像机,使用的就是陈立泉团队生产的专业摄像机电池。

如今,我国锂电行业的发展有目共睹。

锂离子电池产量和产能稳居全球第一,支撑了我国新能源汽车连续11年全球产销量第一,我国已成为全球‌最大的电动汽车生产国、消费国及出口国。‌


回身再啃下“硬骨头”

但面对优异的成绩单,陈立泉却敏锐地察觉到,

要让我国锂电池产业稳住世界第一的位置,必须再次向固态锂电池发起攻坚。

“锂离子电池的能量密度已经逼近极限,同时,液体电解质也存在燃烧、爆炸等安全事故风险。”陈立泉判断,固态锂电池更加安全,能量密度也更高,是未来电池技术的核心。于是,曾因条件不成熟而被搁置的固态锂电池,研发再启。

但放眼全球,这个难题当时无人攻克,甚至有同行直言:“我不相信能做出固态电池。”但陈立泉信心十足:

“站在新的起点、新的科学技术基础上,我们共同努力,就一定能走通。”

故事的走向正如陈立泉所料。

“2014年,我们在推进基础研究的过程中,发现了一个奇妙的现象:液态的电解质能通过电化学反应,转化为固态电解质,也就是‘原位固态化’。”中国科学院物理研究所研究员李泓师从陈立泉,也长期深耕固态电池相关研究。立足这项创新发现,该团队发展出一套高能量密度、高安全性、长寿命、低成本的固态电池制造方案。

2016年,中国科学院物理研究所孵化出卫蓝新能源,李泓正是该公司的联合创始人之一。利用原位固态化技术,卫蓝新能源实现了固态锂电池的规模化量产。2023年,该公司生产的每公斤360瓦时固态动力电池,正式在商用纯电动汽车上装配,实现了单次充电续航超过1000公里。“这是固态锂电池领域的原始创新‘中国方案’。在此基础上,我们还正在开发能量密度更高的新型固态电池方案。”李泓说。

根据中关村储能产业技术联盟的统计数据,中国科学院物理研究所及孵化企业卫蓝新能源开发的固态储能电芯产品,已在多个储能应用场景下取得开拓性进展。截至目前,卫蓝新能源在国内固态储能电池领域的市场占有率第一,产品综合性能和成本在固态储能电池领域处在全球领先水平。


固态电池的研发过程,也有着北京市的大力支持。

固态电池北京市重点实验室的建设,为相关产业发展提供了基础研究底座;落户怀柔科学城的清洁能源材料测试诊断与研发平台,3万平方米的空间服务于下一代电池关键技术的研发、测试。这些工作,助力中国科学院物理研究所孵化的多家电池产业公司发展壮大。

现在,陈立泉仍带领团队奋战在科研攻关的道路上。“在固态电池的基础上,我们正在进行全固态电池的攻关。目前仍有一些技术问题需要继续攻克,材料体系和电池的设计、制造、应用还要继续开发。”从论文到材料、从材料到产品、从产品到商品化,再到支撑国家战略性新兴产业发展,陈立泉带领团队走出了一条基础研究、关键核心技术攻关、成果转化和产业引领贯通的道路。


半世纪坚守只为国家需要

然而,很少有人知道,和电池打了大半辈子交道的陈立泉,儿时却长期与“电”无缘。直到高中,他才第一次用上了电灯。“小时候,我写作业时,点的是自己用墨水瓶做的煤油灯。那时的我觉得,‘楼上楼下,电灯电话’就是电气化的标志。”陈立泉表示,正因如此,从那时起,他就对“电”这种现象特别感兴趣。


对新事物充满好奇,贯穿了陈立泉的科研生涯。

“陈院士已经86岁了,但他平时的兴趣点依然很多,总会提醒我们去尝试一些很难的研究方向。”李泓笑道,直到现在,他依然经常从老师手里领到新任务,“正是这些新点子,推动了我们实验室的持续关键性突破。”

国家最高科学技术奖获奖者陈立泉:“中国锂电池产业要保持世界第一”
陈立泉与团队学生合影


“国家需要我做什么,我就做什么。”在采访中,陈立泉反复提到的一个词是“国家需要”。

国家需要,引导着陈立泉科研生涯中的几次重大转折。1976年,正在德国马克斯·普朗克固体化学物理研究所访学的陈立泉,了解到氮化锂是制造汽车动力电池的关键材料,于是果断将研究重点由晶体生长转向固态离子学领域;1991年,面对国际上液态锂离子电池已经实现商业化的现状,他带领团队转攻液态锂离子电池研究;鉴于我国80%的锂资源依赖进口的现状,陈立泉意识到,应该开发一条不受资源限制的电池体系,于是钠离子电池应运而生,并孵化出我国首家聚焦钠离子电池研发的企业中科海钠。

如今,距离陈立泉开启电池领域基础研究的节点,已过去了近半个世纪。“科研工作不是一下就能成功,一下就能顺利。”陈立泉以纳米硅负极材料的发现为例,李泓还在攻读博士学位的时候,就申请了世界上首个纳米硅负极材料专利,这是迄今少有的、由中国学者率先提出并拥有完全自主知识产权的锂电池核心材料。但从科学发现到产业落地,团队先后完成了多种结构迭代,

历时30多年,这个重大发现才终于实现了量产和应用。

“一项研究一旦决定启动,只要没有从理论上确认不可能,我们就一定会坚持。”李泓说,实验室始终瞄准“真正实用的锂电池”这一极具挑战的目标努力,课题组的每位成员都践行着这份坚持,“只有坚持下去,才能取得基础原创突破。”

陈立泉有一个梦想,那就是“电动中国”,实现交通电动化、设备智能化、能源清洁化。“现在我们的电动汽车已经取得了不错的成绩,

但把视野放宽,在交通领域,电动船舶、电动飞机需要更强劲的能源支撑。

”陈立泉铺开一张全新的蓝图,“这些工作,我这辈一定是完不成的。但我们有更多的年轻科研人员,会向着这个目标一步步地努力。”

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