近半個世紀(jì)以前，他遠(yuǎn)在德國，見微知著，寫了一封“家書”回國，中國鋰電池行業(yè)命運從此改變；

國際風(fēng)云變幻，他逆流而上、獨辟蹊徑，打破國外封鎖，實現(xiàn)中國鋰電池從無到有；

全球鋰電池千帆競發(fā)，他策劃并推動我國鋰電池突圍，從跟跑到全球領(lǐng)跑。

有人把他稱作“中國鋰電池之父”，但他拒絕這個稱號，擺擺手說：“這個分量太重了，我只是做了應(yīng)該做的?！?/p>

他，就是陳立泉，南充市嘉陵區(qū)人，從事鋰電池研究近50年的中國科學(xué)院物理研究所研究員、中國工程院院士，一個開創(chuàng)了我國新的學(xué)科領(lǐng)域——固態(tài)離子學(xué)研究的南充人，也被認(rèn)為是我國鋰電池方向的奠基者、開拓者和引領(lǐng)者。

鋰電池是電動汽車的關(guān)鍵部件，在世界汽車大國你追我趕、逐鹿新能源車的今天，得鋰電池者得天下。

歲月悠悠，如今85歲的陳立泉白發(fā)蒼顏，但壯志依舊：未來的中國天更藍(lán)、路更寬，電動汽車飛馳在大街小巷，“電動中國”夢一定會實現(xiàn)。同時，他情系家鄉(xiāng)，希望家鄉(xiāng)在低空經(jīng)濟(jì)、電動船舶等新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展方面，有所突破甚至是領(lǐng)先。

敢為人先建學(xué)科

中國鋰電池從無到有

當(dāng)記者在深圳見到陳立泉院士時，他和藹的老者形象便深深映入眼簾，他面容清瘦、目光如炬。遇到家鄉(xiāng)來人，老人便難掩欣喜，熱情洋溢。無論是談及工作還是人生感悟，他皆侃侃而談、興致盎然，言辭間盡顯對事業(yè)的執(zhí)著追求與對故鄉(xiāng)的深切眷戀。他不斷關(guān)切地詢問家鄉(xiāng)的近況與發(fā)展，聞及故鄉(xiāng)的喜人變遷，眼中便閃爍著興奮的光芒。

就是眼前這位老人，他通過近50年的堅持，讓中國鋰電池產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了領(lǐng)跑世界。

1964年，陳立泉畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系，同年被分配到中國科學(xué)院物理研究所從事晶體材料研究工作。1976年12月，他被中國科學(xué)院派往西德馬普協(xié)會固體所訪學(xué)進(jìn)修。

在馬普協(xié)會固體所，陳立泉敏感地意識到，氮化鋰是一種超離子導(dǎo)體，可以用來制備固態(tài)鋰電池，用氮化鋰制造的固態(tài)電池能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉛酸電池，未來有可能應(yīng)用于電動汽車，深入研究這一材料極為重要。

“這個材料將對中國乃至世界產(chǎn)生重大影響?！币庾R到這點后，陳立泉給中國科學(xué)院物理研究所領(lǐng)導(dǎo)寫了一封信，申請改變研究方向——從晶體生長轉(zhuǎn)向固態(tài)離子學(xué)。他在信中說：“我想轉(zhuǎn)向研究超離子導(dǎo)體。目前，整個馬普協(xié)會固體所幾乎都在研究氮化鋰，據(jù)說可用來制造汽車的動力電池?！?/p>

“同意，前提是要完成導(dǎo)師交代的晶體生長任務(wù)?！蔽锢硭I(lǐng)導(dǎo)很快回復(fù)。

這個決定，讓陳立泉的研究“航船”轉(zhuǎn)變了“航向”，他的故事也就從“轉(zhuǎn)行”開始。

當(dāng)時，世界正經(jīng)歷石油危機(jī)，不僅西方社會陷入二戰(zhàn)后嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)衰退，我國也不得不大量進(jìn)口石油，填補(bǔ)需求缺口。

這更讓陳立泉意識到，替代石油的能源革命一定會到來，研發(fā)固態(tài)鋰電池是大勢所趨。研究轉(zhuǎn)向申請得到批準(zhǔn)后，他僅用5個月的時間就完成了原計劃一年的晶體生長任務(wù)，之后一頭扎進(jìn)固態(tài)離子學(xué)領(lǐng)域，研究超離子導(dǎo)體。

1978年，陳立泉返回中國，建學(xué)科、育人才、做研究，中國鋰電池產(chǎn)業(yè)之路正式開啟。

陳立泉在物理所創(chuàng)立了國內(nèi)第一個固態(tài)離子學(xué)實驗室，組織召開了中國第一屆固體離子學(xué)討論會、成立了中國固態(tài)離子學(xué)學(xué)會，培養(yǎng)了黃學(xué)杰、李泓、曾毓群等在中國鋰電池行業(yè)擔(dān)當(dāng)中流砥柱的科學(xué)家與企業(yè)家，牽頭中國科學(xué)院“六·五”鋰離子導(dǎo)體重大項目、“七·五”固態(tài)鋰電池重大項目。

1987年，我國啟動“863”計劃“七五”儲能材料（聚合物鋰電池）項目，陳立泉擔(dān)任總負(fù)責(zé)人，下設(shè)12個課題組。憶昔撫今，陳立泉很是欣慰：“當(dāng)前我國很多企業(yè)都在生產(chǎn)鋰電池，使用的技術(shù)主要就是由這12個課題組的科研成果轉(zhuǎn)化而來的。”

終于，在1988年，我國第一塊固態(tài)鋰電池在物理所誕生，但由于當(dāng)時材料體系、電芯設(shè)計、制造工藝都不成熟，其短期內(nèi)并不具備商業(yè)化的可能性。

1990年，日本索尼公司宣布液態(tài)鋰離子電池開始商業(yè)化。

“要想趕超日本，實現(xiàn)中國鋰電池突圍，需要采取符合中國發(fā)展需要的分步走策略?！睙o數(shù)個深夜的思索，陳立泉最終決定：一方面，先從相對簡單、綜合性能稍低的液態(tài)鋰離子電池技術(shù)方向突圍，實現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑；另一方面，堅持最終實現(xiàn)全固態(tài)鋰離子電池的研發(fā)策略，使中國鋰電池產(chǎn)業(yè)在國際上處于絕對領(lǐng)先地位。

遠(yuǎn)大的理想與現(xiàn)實形成鮮明對比。由于條件有限，物理所建起來的實驗室、車間像是“手工作坊”，房間內(nèi)墻面斑駁、門窗破舊，光線昏暗，每走一步，地板就翹起來。為更好地了解鋰離子電池生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，陳立泉和團(tuán)隊成員進(jìn)車間，在生產(chǎn)線上當(dāng)了一年多的“工人”，什么臟活、累活都干，摸清了生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)。

“累了，直接關(guān)燈，趴在桌上睡一會兒，起來繼續(xù)干?！标惲⑷膶W(xué)生、中國科學(xué)院物理研究所研究員李泓說，這個習(xí)慣保持至今，后來條件好了，才買了折疊床。

在如此簡陋的條件下，陳立泉帶領(lǐng)團(tuán)隊在這里建立了圓柱電池實驗線，誕生了中國的第一只圓柱鋰離子電池。1996年，該型號鋰離子電池通過中國科學(xué)院組織的專家鑒定，性能已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展序幕由此拉開。

獨辟蹊徑立天地

中國鋰電池實現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑

產(chǎn)業(yè)要想發(fā)展，離不開企業(yè)。

陳立泉的規(guī)劃是，研究所往前走半步，企業(yè)也往前走半步，先共建一條中試線，等技術(shù)成熟了，產(chǎn)業(yè)也就做起來了。

可在當(dāng)時“看不到前途”的汽車電池，這實在是“天方夜譚”，幾乎沒有企業(yè)愿意投資。

幾經(jīng)周折，在中國科學(xué)院的牽線搭橋下，陳立泉和學(xué)生黃學(xué)杰找到了投資方，于1997年建成了我國第一條年產(chǎn)20萬只18650型鋰離子電池的中試生產(chǎn)線，解決了鋰離子電池規(guī)?；a(chǎn)的科學(xué)技術(shù)與工程問題，產(chǎn)品性能和成品率都處于當(dāng)時國際先進(jìn)水平。

陳立泉回憶，這是一條以我國自己的技術(shù)為主、自己的設(shè)備為主、自己的原材料為主的“三個為主”生產(chǎn)線?！艾F(xiàn)在看來，它的生產(chǎn)能力雖微不足道，但當(dāng)時卻是中國鋰電池產(chǎn)業(yè)化跨時代的見證，為探索我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化道路作出了奠基性貢獻(xiàn)?！?/p>

在發(fā)展產(chǎn)業(yè)的同時，陳立泉始終堅持基礎(chǔ)研究，實現(xiàn)原材料創(chuàng)新突破。他深知，這是中國鋰電池突圍的“底牌”和“王牌”。

1997年，陳立泉和學(xué)生李泓等在國際上首次提出納米硅作為鋰離子電池核心負(fù)極材料，并申請該領(lǐng)域首個專利；發(fā)明了“元宵”和“魚皮花生”結(jié)構(gòu)材料，攻克了納米硅難分散、副反應(yīng)嚴(yán)重等難題，并實現(xiàn)工程化應(yīng)用，申報了首件發(fā)明專利，并于1999年發(fā)表了首篇學(xué)術(shù)論文。

20年后的今天，依托該研究技術(shù)已實現(xiàn)了萬噸級規(guī)?；a(chǎn)，開發(fā)的納米硅碳負(fù)極材料容量提升至2000mAh/g以上，首效超過92%，綜合性能達(dá)到世界領(lǐng)先水平。作為我國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰電池核心材料，它支撐了高能量密度電池的發(fā)展。

專利是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“保護(hù)器”。陳立泉帶領(lǐng)中國科學(xué)院物理研究所研究員王兆翔等，于2002年首次公布采用Al2O3界面包覆，將鈷酸鋰正極材料的工作電壓提升至4.5V并穩(wěn)定循環(huán)的技術(shù)，至今仍是商業(yè)鈷酸鋰的核心方案之一。他于2004年又和黃學(xué)杰一起，提出磷酸鐵鋰摻雜改性提高電子電導(dǎo)方案，打破了國外磷酸鐵鋰正極碳包覆改性專利壟斷，這些專利有效保護(hù)和帶動了我國鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

中國用30余年，實現(xiàn)了鋰電行業(yè)從跟跑到并跑，如何實現(xiàn)突圍、領(lǐng)跑全球？

“必須凝聚社會力量，發(fā)展一批行業(yè)龍頭企業(yè)，實現(xiàn)技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用一盤棋?！标惲⑷悸非逦瑢π袠I(yè)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃精準(zhǔn)。

陳立泉受中國科學(xué)院中科集團(tuán)董事長張云崗之邀，籌劃并推動寧德新能源科技有限公司（CATL）的前身ATL的創(chuàng)辦，推動全中資寧德時代新能源科技股份有限公司（CATL）的成立和發(fā)展。

2009年，面對日韓企業(yè)的壓倒性領(lǐng)先優(yōu)勢，陳立泉和CATL董事長張毓婕發(fā)誓稱“中國鋰電池突圍從CATL開始”。陳立泉作為公司學(xué)術(shù)委員會主任，選擇合適技術(shù)路線，推動公司與研究院所以及大專院校的緊密合作，為公司培養(yǎng)和輸送技術(shù)人才。在國家項目的大力支持下，2014年，中國鋰電實現(xiàn)了突圍。

如今，以CATL為龍頭，一大批企業(yè)聯(lián)合發(fā)力，中國已經(jīng)成為名副其實的電動汽車大國，鋰離子電池產(chǎn)量和產(chǎn)能居全球第一。

決勝全固態(tài)電池

“電動中國”之夢指日可待

“中國要實現(xiàn)趕超發(fā)展，必須發(fā)展固態(tài)鋰電池?！?013年，在寧波舉行的一場電池討論會上，陳立泉前瞻性地提出中國要發(fā)展固態(tài)鋰電池。

中國鋰電池如何保持世界領(lǐng)先地位？陳立泉心中早有設(shè)想：必須發(fā)展固態(tài)鋰電池?！肮虘B(tài)鋰電池是未來可再充電池技術(shù)的核心，抓住第一機(jī)會才能掌握主動權(quán)?！边@一20世紀(jì)70年代因各方條件不成熟而被擱置的理想，被陳立泉再次提及。他敏銳地察覺到，是時候再次向固態(tài)鋰電池發(fā)起沖擊了。

發(fā)展固態(tài)鋰電池，有其必然性。鋰離子電池的能量密度達(dá)到每公斤300瓦時已接近極限，未來要想將能量密度提高到每公斤500瓦時，就必須發(fā)展固態(tài)鋰電池，安全性大大提高。

為確保我國電池在全球競爭中持續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢，陳立泉帶領(lǐng)團(tuán)隊一直試圖解決固態(tài)電池中持續(xù)保持固固接觸的世界級難題。歷時38年，陳立泉和李泓等人終于在2016年創(chuàng)新性提出“原位固態(tài)化”技術(shù)路線，在國際上率先解決了固相界面的世界難題，研發(fā)出了具有我國獨立知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，以及與之相匹配的關(guān)鍵核心材料，形成了固態(tài)電池整體解決方案，成立了生產(chǎn)固態(tài)電池的企業(yè)。

2023年，全球量產(chǎn)能量密度最高的360Wh/kg固態(tài)動力電池已應(yīng)用于新能源汽車。對于行業(yè)來說，電池體系“原位固態(tài)化”技術(shù)路線的顛覆性突破，使得我國在全球范圍內(nèi)率先實現(xiàn)固態(tài)電池及關(guān)鍵材料的量產(chǎn)和商業(yè)化應(yīng)用，其能量密度和安全性已達(dá)到國際領(lǐng)先水平，確保了我國在固態(tài)鋰電池研究開發(fā)的國際領(lǐng)先優(yōu)勢。

陳立泉近半個世紀(jì)前的夢想，在今天逐步實現(xiàn)。

如今，已過耄耋之年的陳立泉竹清松瘦，最愛的還是電池，一回家便對著電腦，看文獻(xiàn)、做PPT、整理報告。一回研究所，便跟學(xué)生討論、試驗。就連夫人都忍不住“嘟囔”：“眼里只有電池?！?/p>

緊迫是因為陳立泉有了新的“使命感”：“我們不是為發(fā)展電動車而發(fā)展電動車，實際上是跟我們國家能源安全密切相關(guān)。”為此，陳立泉和中國科學(xué)院物理研究所研究員胡勇勝等人，還在國內(nèi)率先布局了無資源束縛的鈉離子電池，并取得了突破性成果，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

站在國家戰(zhàn)略需求的角度，鑒于我國富煤、少氣、缺油的能源結(jié)構(gòu)特點，陳立泉策劃推動“電動中國”戰(zhàn)略，而鋰電池是驅(qū)動“電動中國”從夢想變成現(xiàn)實的關(guān)鍵之一。

“固態(tài)電池引領(lǐng)‘電動中國’?！标惲⑷Ｍ?，未來地上的汽車、高鐵，天上的飛機(jī)，海上的船舶都能夠電動化?！斑@是創(chuàng)新性很強(qiáng)的研究，就像中國鋰電池由跟跑到領(lǐng)跑，最終希望固態(tài)電池也全面領(lǐng)跑，為實現(xiàn)‘電動中國’的夢想奠定基礎(chǔ)?！标惲⑷f。

人物檔案

陳立泉院士（左）和他的科研團(tuán)隊。（央視截圖）

陳立泉著名功能材料學(xué)家、中國工程院院士。1940年出生于嘉陵區(qū)世陽鄉(xiāng)（現(xiàn)世陽鎮(zhèn)）。1959年在南充一中高中畢業(yè)后，考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系。1964年大學(xué)畢業(yè)后，在中國科學(xué)院物理研究所工作至今。

主要從事鋰電池及相關(guān)材料研究，在中國首先研制成功鋰離子電池，解決了鋰離子電池規(guī)?；a(chǎn)的科學(xué)技術(shù)與工程問題，實現(xiàn)了鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化。近年來，開展了全固態(tài)鋰電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、室溫鈉離子電池等研究，為開發(fā)下一代動力電池和儲能電池奠定了基礎(chǔ)。

2001年當(dāng)選中國工程院院士，曾獲國家自然科學(xué)獎一等獎、中國科學(xué)院科技進(jìn)步獎特等獎和二等獎，2007年獲國際電池材料協(xié)會終身成就獎；1985年、1990年、1992年分別擔(dān)任法國科研中心波爾多固體化學(xué)研究所、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)、日本東京工業(yè)大學(xué)客座教授；曾任亞洲固體離子學(xué)會副主席，中國材料研究學(xué)會副理事長，2004年至今任中國硅酸鹽學(xué)會副理事長。

院士訪談

南充市融媒體中心記者專訪中國工程院院士陳立泉

搶抓新“風(fēng)口” 競逐新賽道

陳立泉院士接受南充市融媒體中心記者采訪。南充市融媒體中心記者 梁洪源 攝

盡管陳立泉年事已高，但他一直心系家鄉(xiāng)的發(fā)展，關(guān)注著家鄉(xiāng)的變化。身為院士的他，建議南充依托鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施，大力發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)，在低空經(jīng)濟(jì)方面實現(xiàn)率先突破。同時依托嘉陵江，在“電動船舶”發(fā)展方面實現(xiàn)率先突圍。

記者：您作為“中國鋰電池研究第一人”，是什么樣的原因促使您用一生的精力致力于鋰電池研究？

陳立泉：從小的生活環(huán)境，就讓我對“電”產(chǎn)生了“渴望”。我出生于嘉陵區(qū)世陽鄉(xiāng)（現(xiàn)世陽鎮(zhèn)）龍鳳山，家住半山腰，到南充有近20公里路程。因為生產(chǎn)生活條件很是艱苦，小時候都沒有見過電，一直用煤油燈照明，燈光昏暗。在鄉(xiāng)上讀初中時，學(xué)校里仍然沒有電，用的是煤油燈，還是兩個人共用一盞煤油燈。

直到1957年，我進(jìn)入南充一中就讀高中，才用上了電，也才知道了電，那個時候就覺得“電”太方便了，心里就暗暗發(fā)誓：好好讀書，長大了，讓更多的老百姓更方便地用上電。

1976年，我在西德馬普協(xié)會固體所進(jìn)修時，看到國外鋰電池研究風(fēng)生水起，我意識到，作為一名科研人員，理應(yīng)扛起中國鋰電池從突破到突圍再到領(lǐng)先這面旗幟。如果要問是什么原因促使我用一生的精力致力于鋰電池研究？我認(rèn)為，一方面是從小的生活環(huán)境在心中烙下了印記，一方面是作為一名中國科學(xué)家的職責(zé)使然、職責(zé)所在。

記者：您在不同場合提出“電動中國”這個夢想，您認(rèn)為，南充可在哪些方面進(jìn)行探索試點？

陳立泉：南充水運資源豐富，嘉陵江南充段水運航道已經(jīng)形成，通航里程、碼頭渡口、船舶船員數(shù)量居四川省第一，船舶通過嘉陵江可直達(dá)重慶、武漢、南京、上海。因此，南充可在“電動船舶”方面進(jìn)行探索和試點，并爭取盡快取得成果，走在全國前列，在全國率先實現(xiàn)突破。

記者：如今南充的發(fā)展日新月異，對于家鄉(xiāng)的建設(shè)，您有什么建議？

陳立泉：我一直關(guān)注著家鄉(xiāng)的發(fā)展，牽掛著家鄉(xiāng)的父老鄉(xiāng)親，也經(jīng)常在各個場合推介家鄉(xiāng)、介紹家鄉(xiāng)。南充人杰地靈，人才輩出，我的出生地龍鳳山村，就是明代抗倭將領(lǐng)、兵部尚書韓士英的故鄉(xiāng)。在現(xiàn)代化建設(shè)如火如荼的今天，我認(rèn)為南充應(yīng)搶抓新“風(fēng)口”，競逐新賽道，依托國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施，大力發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)。

低空經(jīng)濟(jì)涵蓋通用航空、無人機(jī)應(yīng)用、低空旅游、物流運輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個領(lǐng)域，其發(fā)展不僅為城市帶來了新的機(jī)遇，也為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施注入了強(qiáng)大的動力。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2023年，我國低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到5000億元；到2030年，中國低空經(jīng)濟(jì)的市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)2.5萬億元；2035年有望達(dá)3.5萬億元。南充可探索試點“低空+文旅”“低空+物流”“低空+應(yīng)急”“低空+客運”等不同場景應(yīng)用，讓低空經(jīng)濟(jì)成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要突破點。

來源 | 南充日報