中國鋰電：從「跟跑」到」「領跑」的新時代故事
在全球能源革命的澎湃浪潮中，新能源鋰電池以其卓越的性能和無限的應用潛力，已然成為推動能源結構轉型的關鍵力量。6月17日至21日，第22屆國際鋰電池大會（IMLB）在香港召開。這場科技盛宴吸引了全球鋰電池及其相關領域的1，500餘名頂尖專家，共同見證了新能源鋰電池技術的最新突破。本刊記者採訪了中國科學院物理研究所研究員黃學傑、第22屆國際鋰電池會議（IMLB）主席陳國華、中國工程院院士陳清泉、劍橋大學聖約翰學院院士邁克·德·沃爾德、英國皇家學會（科學院）院士彼得·布魯斯、法國科學院院士讓·馬利·塔拉斯科等6位國內外享有盛譽的鋰電池技術領域的科學家，共話鋰電池發展前景。
在風起雲湧的科技浪潮中，中國正以其堅定的決心和卓越的創新能力，推動著全球電動車產業邁入一個全新的革命性時代。鋰電池，作為這場革命的核心動力，不僅體現了中國在新能源技術領域的深厚智慧與強大實力，更為全球可持續發展注入源源不斷的動力。然而，中國的鋰離子電池僅花了三十餘年的時間，即實現了從「跟跑」到「領跑」的躍遷，這一耀眼成就離不開一代代中國科學家的接續努力。黃學傑是中國鋰電池的領軍人物，他從事鋰電池研究三十餘年，親手推動了中國第一條正式投產的鋰離子電池中試生產線的項目，可以說是見證了中國鋰離子電池從無到有的過程。在接受本刊記者採訪時，他向我們講起了這塊鋰電池背後的中國故事。
「1987年，我國啟動『863 』計劃『七五 』儲能材料（聚合物鋰電池）項目，由後來入選中國工程院院士的中國科學院物理所（下稱『物理所 』）研究員陳立泉先生擔任總負責人，我很幸運在1988年加入到物理所的研究隊伍裡，開始參與鋰電池的研究工作。1989年，我國第一塊固態鋰電池在物理所誕生，但由於當時材料體系、電芯設計、製造工藝都不成熟，短期內並不具有商業化的可能性。鋰電池使用金屬鋰直接作為負極材料，十分危險，而鋰離子電池則使用可鑲嵌鋰離子的碳材料等作為電池負極，相對安全。」由於鋰電池無法產業化，且在他國的應用過程中出現安全事故，「那時候，我們在這一方向的研究幾乎走到了絕路」，黃學傑感慨道。1991年，日本索尼公司宣布推出全球第一款商用鋰離子電池。隨後，陳立泉院士轉換方向，1995年，中國第一塊A型鋰離子電池誕生，但問題也隨之產生：鋰離子電池最終要實現產業化和走向市場，可鋰離子電池的生產工藝和裝備在國內當時仍是空白。1996年初，時年不到30歲的黃學傑結束遊學，回國接任中國科學院物理所課題組長後，接受了陳立泉院士交待的任務，將鋰離子電池產業化。「當時我們想的是，中國必須要有鋰離子電池產業，一定要把鋰離子電池技術轉化，可是實際又要怎麼做呢？」
「說句實話，那個時候有很多鋰離子電池生產的工藝和設備我們不僅沒看過，連聽都沒聽過。」恰逢第8屆國際鋰電池大會在日本召開，黃學傑拜訪了在荷蘭認識的朋友，日本松下電池研究部部長近藤博士，參觀訪問了松下電池研究部及鋰電中試車間，並向中國科學院申請特批專項經費支持，挨家拜訪日本相關裝備企業，最終引進一批中試設備，結合部分國產設備，在1997年，搭建了我國第一條鋰離子電池生產中試線。
講到這裡，他向我們分享了一個小故事：「在當時，要申請這麼大一筆經費，中國科學院也很謹慎。於是我自己動手，製作了一批18650電池樣品，並挑出10個交給院裡領導委托摩托羅拉在美國的實驗室進行測試。測試結果顯示，我們製作的樣本水平還不錯。有了這樣的測試結果，中國科學院、投資人、我們自己都很有信心。」1998年，中國的鋰離子電池開始小批量生產，首先生產的是18650圓柱型鋰電，用於電視台記者廣泛使用的廣播級攝像機，時至今日，他所註冊的「方向」品牌電池，仍然是全球前三名的專業級攝像機電池供應商之一。
「但是我們的目標不是只做一個攝像機電池產品，我們的夢是要做汽車用動力電池。」 「1998年，我注冊了北京星恒电源有限公司，專門為車輛做動力電池，但當時離實現我們的目標還缺乏太多條件。事情的轉機發生在2000年前后。萬鋼博士（萬鋼碩士畢業於同濟大學，1985年在德國克勞斯塔爾工業大學機械系攻讀博士期間因開發一套降低汽車噪音的技術，被德國下薩克森州政府授予特殊功勳十字獎，成為第二個獲此殊榮的人。）受國家科技部邀請回到中國，2001年，科技部啟動『863 』計劃電動汽車重大專項，萬鋼被聘為首席科學家、總體組組長，大力推動中國新能源汽車的發展，我們這就有了機會把電池用到他新研發的燃料電池混合動力汽車上去。與此同時，經過被譽為『亞洲電動汽車之父』的陳清泉先生自80年代以來的不懈演講，持續向外推廣介紹電動化是汽車產業的必然方向。當時培養的一批年輕人，就逐漸從中國科學院走出來並投身到企業中，他們來到深圳，參與創辦了比亞迪跟比克電池的鋰離子部門。有了生產的基礎，有了國家給的研發支持、政策上的引導和經濟上的補貼，中國在這時候進入了電池技術快速迭代時期，完成了設備和材料的進口替代和從低端到高端的快速迭代。而到了2020年左右，我們的動力電池就已經走到世界前列了。經過30多年的發展，中國的鋰離子電池產業不僅擁有世界近80%的產能，70%以上的產品均由中國的企業生產，而且我們的基礎研究水平，也已站到了世界的前列。這一次鋰電大會，大家同台交流，我也很自豪地看見我們中國科學家們充分展示了我們一流的科研工作。」黃學傑欣慰地說。
在全球電池技術領域中，中國正以前所未有的速度崛起，逐漸成為行業的領軍者。這一轉變並非偶然，而是中國通過培養聚集頂尖人才、加強研發力度、推動技術創新，不斷提升產品性能和競爭力的結果。如今，中國強大的製造能力和持續的技術創新已為全球矚目。
陳國華介紹說，在材料科學和儲能技術領域，中國已經掌握了多項國際領先或獨特的技術。其中，化學蒸汽沉積法尤為引人註目。這一技術通過在材料表面包覆一層僅十幾納米的導電高分子，顯著提升了電池的安全性和使用壽命。陳國華補充道，這一技術在實驗室中已經得到驗證，並且正在積極尋求將其大規模應用於工業生產中。一旦實現產業化，預計將對新能源鋰電池的性能和壽命產生深遠影響。
這一崛起的背景是能源戰略的轉型。邁克·德·沃爾德提及，隨著煤炭和燃氣發電站使用量的減少，電動汽車的普及成為減少溫室氣體排放的重要手段。特別是在中國，隨著太陽能、風能等可再生能源的發展，電池作為能源儲存的關鍵技術，其重要性愈發凸顯。這一點，在清華大學等學府的深入研究中得到了進一步驗證。他進一步向記者說明，在中國，電池技術的進步主要體現在兩個方向：一是提升電池壽命，讓人們能夠更長時間地使用電池，這對於推動可持續發展至關重要；二是增加能量密度，即在相同體積內存儲更多的能量，以滿足更高的能量需求。其中，比亞迪等企業開發的刀片電池憑藉其卓越的性能和安全性，贏得了業界的廣泛讚譽。
與此同時，中國電池行業的快速發展為全球電動汽車產業鏈帶來了顯著推動效應。彼得·布魯斯肯定道，以寧德時代為例，從眾多小公司競爭到巨頭企業引領的轉變，不僅展現了中國在這一領域的強大實力，更標誌著電動汽車行業正逐漸走向成熟和規模化。這一轉變將進一步推動電動汽車技術的創新進步，促進全球電動汽車產業鏈的深度融合和高效協同，加速全球電動汽車市場的擴大和普及，推動全球汽車產業向更加環保、可持續的方向發展。
香港正打造新能源人才聚集地
隨著全球對可持續發展和環境保護的認識不斷加深，新能源領域正成為科技創新的重要方向。在這一領域中，人才是推動技術進步和創新的核心力量。擁有豐富專業知識和實踐經驗的新能源人才，能夠為新能源產業的發展提供源源不斷的動力。三位傑出的科學家 —陳清泉、陳國華和讓·馬利·塔拉斯科，共同強調了人才在推動新能源鋰電池技術和電動汽車產業發展中的核心作用。香港，作為連接中國與世界的橋樑，正積極打造新能源人才的聚集地，與大灣區攜手其他城市共繪科技創新的未來畫卷。
陳清泉認為，中國生產的高端電動車不僅質量卓越，而且價格親民，使得更多的普通消費者能夠享受到清潔能源帶來的便捷與舒適。這不僅是中國對世界的貢獻，更是我們追求綠色、可持續發展理念的生動體現。作為電動汽車產業的領軍者，我國不僅要繼續保持這一優勢，還要培養更多的青年人才，加強原創性研究，從原材料、工藝到裝備智能製造等整個產業鏈，都要站在世界的前列。他強調，凝聚全球科學家和人才的力量，共同推動鋰電池技術的創新和發展，是實現這一目標的關鍵；同時，我們也希望看到技術研究、高科技企業、金融等要素在香港形成完整的生態鏈，與深圳等周邊地區形成珠聯璧合的態勢，共同打造全球人才和創新的高地。陳清泉提到，香港與內地在新能源鋰電池領域的合作日益緊密，在分布式發電和儲能技術方面加大投入；同時，兩地企業、政府機構正積極開展技術交流、加強政策協調，為新能源鋰電池技術的進步和產業升級提供了更加廣闊的舞台。他呼籲，「青年朋友們，請肩負起你們的使命，以香港或大灣區為起點，背靠祖國，聯通世界，勇敢攀登科學的高峰。」
陳國華介紹，近期，香港的高校、科研機構及企業紛紛投身鋰電池與新能源的研發與應用，致力於將技術成果轉化為生產力，為香港的科技創新和產業發展貢獻力量。在基礎研究和技術創新方面，我們需要引進更先進的設備，吸引更多的人才。他解釋道，香港在20年前的基礎研究設備曾是世界一流的，但現在我們需要重新投入，以保持在科技領域的領先地位。特區政府已經開始了優才計劃，這是一個很好的開始，但我們還需要做得更多。我們應該鼓勵世界各地的人才來到香港，吸引這些人才回流，為香港的科技事業作出貢獻。香港煤氣公司發起的 TERA-AWARD「碳汭未來 」智慧能源創新大賽，每年在全球範圍徵集評比新能源及節能減排項目，冠軍將獲得100萬美金的獎勵，這是香港業界的卓越舉措。通過加強原創性研究、凝聚全球智慧、推動技術創新和產業升級，香港將在新能源科技領域取得更多突破，為全球可持續發展作出重要貢獻。「香港，這座璀璨的東方之珠，隨著新能源的發展將會更加耀眼 」陳國華如此形容。
讓·馬利·塔拉斯科對香港的科研潛力給予高度評價。他認為，香港的五所世界一流大學在教育和研究方面具有巨大優勢，是香港科技創新的重要支撐。他本人曾在香港科技大學擔任訪問教授，深刻感受到了香港在科技創新和團隊合作方面的獨特魅力。他建議加強與國際學術界的合作，吸引更多國際人才來港從事科研工作，同時關注海外深造的中國人才，為香港的科技事業注入新活力。
中國鋰電池的發展，也在每兩年一屆的國際鋰電大會上得以體現。國際鋰電大會初辦時，中國的鋰電池產業仍剛剛起步，如今，這個會議已舉辦至第22屆，更是首次來到香港。正如黃學傑所說：「這是一場開在家門口的會議，是對於年輕人更是一次非常難得的機會。中國在會議中扮演的角色從『跟跑者』轉向『領跑者』、中國的產品從做得多到做得好，這些都發生了巨大的轉變。在這次會議，我感受到中國的許多研究工作已經成為國際一流，現在，則到了我們要把中國故事說得更好的時候了。 」