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陈立泉:为中国锂电蓄能半世纪

来源:光明网-《光明日报》2026-07-09 09:51

  光明日报记者 崔兴毅

  “国家需要什么,我们就做什么。产业的风口会变,但科研人员始终要有坐‘冷板凳’的定力,在核心问题上久久为功。”

  ——陈立泉

  陈立泉,1940年3月生于四川南充。中国工程院院士、中国科学院物理研究所研究员,中国固态离子学奠基人,中国锂电池产业开拓者,新一代电池引领者。近半个世纪以来,他专注于储能材料的研发,率先在国内建立固态离子学实验室,带领团队攻克了从液态锂离子电池产业化到固态电池“原位固态化”等一系列世界性技术难题,推动我国锂电产业实现从无到有、从跟跑到全球领跑的历史性跨越。

  7月8日,北京,人民大会堂。陈立泉获颁国家最高科学技术奖证书后,说:“这一殊荣不仅属于我个人,属于中国科学院物理研究所,更属于与我们并肩作战、支持帮助过我们的领导和朋友,属于我国锂电池领域。”

  今天的中国,已连续多年稳居全球新能源汽车产销量第一。奔跑在世界各地的中国电动车,每三辆就有两辆搭载着中国制造的动力电池。从锂电池到固态电池,从核心材料到关键设备,中国已构建起全球最完整的新能源电池产业链。

  而这一切的起点,要回到半个世纪前——在中国科学院物理研究所那间废弃的鸡舍里,陈立泉铺开了这张后来冠绝全球的“电动”蓝图。

  见微知著:科学家的眼睛,要看见十年后

  故事要从1976年说起。

  那年冬天,36岁的陈立泉被公派到德国马克斯·普朗克固体研究所访学。一次实验室公众开放日,改变了他的一生。

  一粒纽扣大小的电池,静静躺在他面前。

  “这是什么?”陈立泉问。

  “氮化锂固态电池,一种超离子导体材料。”身旁的研究员语气里透着自豪,“别看它小,能量密度远超铅酸电池。我们的判断是——将来,它能驱动汽车。”

  汽车?用电池驱动?

  那一瞬间,陈立泉脑中仿佛划过一道闪电。当时的中国,满大街都是自行车,而他意识到,一场席卷全球的能源革命正在石油危机的阴影下悄然酝酿。

  “固态锂电池,很可能就是那把开启未来的钥匙。”

  他当晚就给国内写信,语气恳切而坚定:“我请求,立即转换研究方向。”

  这个决定,在很多人看来近乎疯狂。有人私下议论:“研究汽车电池?咱们连汽车都没几辆,这不是天方夜谭吗?”

  陈立泉不为所动。他后来跟学生说起这段往事:“科学家的眼睛不能只盯着脚尖那一亩三分地,要为国家的十年后、二十年后布局。”

  申请获批后,他像拧紧了发条,仅用5个月时间就完成了原定一年的任务。1978年,他带着满满的抱负回到祖国。

  实验室在哪儿?中国科学院物理研究所一间废弃的房舍。

  “那房子以前是养鸡的。”回忆往昔,陈立泉哈哈大笑,“墙皮哗哗掉,屋里还杵着一根电线杆,下雨天,外面大雨里面小雨。”

  就是在这间简陋的鸡舍中,陈立泉带领团队踏上了国内锂电池基础研究和技术攻关之路。1988年,中国第一块固态锂电池诞生,如同一声破晓的鸡鸣,宣告中国锂电事业从无到有的历史性突破。

  从煤油灯下的少年,到点亮中国锂电曙光的科学家——这是见微知著、超前布局的战略眼光。

  敢为人先:别人有的我们也要有,而且要比他们好

  国外巨头没有给陈立泉太多喘息的时间。1991年,日本索尼公司宣布液态锂离子电池实现商业化。消息传来,整个行业地动山摇。

  团队会议上,气氛凝重得像灌了铅。有人低声说:“陈老师,咱们的固态电池才刚起步……”

  “我知道。”陈立泉缓缓站起身,目光扫过每一个人,一字一顿:“别人有了,我们不能没有。”

  他果断带领团队一头扎进液态锂离子电池的全新战场。

  那是最艰难的岁月。经费一度断流,设备东拼西凑,整个课题组勉强凑到3个人。陈立泉自己掏腰包买材料,饿了就泡方便面,困了就在行军床上眯一会儿。

  1995年,中国第一块A型锂离子电池诞生了;

  1996年,电池测试性能达到国际先进水平;

  1998年,我国第一条年产20万只锂电池的中试生产线建成;

  …………

  捷报背后,是他对基础研究的执着。他说:“一代材料,决定一代电池。核心技术,买不来、讨不来,只能自己干出来。”

  1997年,他和团队在全球首次提出将纳米硅作为负极材料。理论上,纳米硅的容量是传统石墨的10倍以上——这将是一场颠覆!

  “难吗?当然难!”陈立泉回忆,“纳米硅容易团聚,副反应特别严重,多少人觉得此路不通。”

  “那怎么办?”有人问。

  “科学不就是遇山开路、遇水架桥吗?!”说这话时,他两眼放光。

  于是,“元宵结构”“鱼皮花生结构”“火龙果结构”——这些带着烟火气名字的纳米硅材料,一个接一个被攻克。

  在正极材料领域,国外巨头筑起专利壁垒,企图卡住中国锂电产业的脖子。陈立泉召集团队:“我们不能让别人掐住命运的喉咙。”他带领大家攻关钴酸锂界面包覆、磷酸铁锂掺杂改性等关键技术,织就一张坚实的自主知识产权保护网。

  自1981年起,在中国科学院的持续支持下,实验室瞄准真正实用的锂电池,牵头组织并承担了一系列国家重大项目。

  在他的奔走和推动下,全中资的宁德时代应运而生。

  陈立泉与学生在实验室合影。中国科学院物理研究所供图

  陈立泉带着团队一头扎进产业链的“无人区”:中国科学院物理研究所出技术、出人才,企业联合上游攻关,电解液、隔膜、核心设备逐一实现国产化。2012年,宁德时代拿下国际知名品牌汽车订单,并经受住对方严苛的体系审核,一举建立国际水准的研发生产体系。以此为起点,宁德时代陆续打入国际车企的供应链,市场份额逐年攀升。

  仅5年,中国锂离子电池的国际市场占有率就跃居全球第一。

  从追赶到并跑,再到领跑——这是敢为人先、敢闯无人区的创新胆魄。

  超越自我:不能只一时领先,要一直领先

  领跑了,就可以高枕无忧吗?

  陈立泉的眉头,反而锁得更紧。他敏锐地察觉,液态锂电池的能量密度正在逼近物理极限,安全事故也时有发生。“要想在未来的全球博弈中保持优势,必须重返固态电池——而且,要更快、更好!”

  重返固态?谈何容易!

  连诺贝尔化学奖得主、“锂电之父”约翰·古迪纳夫都曾公开断言:寿命很长的固态电池,造不出来。

  国际学术界质疑声此起彼伏。

  陈立泉眼神里闪过一丝倔强的光:“别人没有的,我们也要有。科学,不就是把‘不可能’变成‘可能’吗?”

  2016年,他和团队独辟蹊径,在国际上首创“原位固态化”技术方案。这个构想的精妙之处在于,让液态电解质在电池内部“原地凝固”,就像把液态鸡蛋加热成固态。

  2023年,依托该技术的固态电池能量密度达到360Wh/kg,创下全球量产动力电池之最。吉瓦时级的规模化产线轰然开动,搭载这种电池的新能源汽车,单次充电续航轻松突破1000公里,2024年全球最大的储能电站实现并网应用。

  中国,在全球固态电池赛道上,再次抢占了制高点。

  但陈立泉想得更远:中国锂资源对外依存度很高,万一供应链被人卡住怎么办?

  为此,他早早布下一步深谋远虑的“闲棋”——钠离子电池。钠,取之不尽,用之不竭,一旦突破,将为中国能源安全再上一道保险。

  此后数年,团队在正极材料、负极硬碳、电解液体系等关键环节逐一攻关,从实验室到中试线,再到规模化量产,一步步将这条“备用赛道”跑成现实。

  世界首座100千瓦时钠离子电池储能电站、全球首套兆瓦时钠离子电池光储充智能微网系统……一个又一个“世界第一”诞生在中国,让我国在新型储能这条赛道上再次夺得先发优势。

  “别人有的我们不能没有,别人没有的我们也要有。”他对年轻一代说,“怕什么难题?去挑战它!你们要比我们这一代走得更远。”

  从固态到钠电,从追赶到超越自我——这是永不停歇、永远冲锋的科学品格。

  《光明日报》(2026年07月09日 07版)

[ 责编:王若昕 ]
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