南充籍院士访谈·陈立泉：让中国锂电池领跑世界

近半个世纪以前，他远在德国，见微知著，写了一封“家书”回国，中国锂电池行业命运从此改变；

国际风云变幻，他逆流而上、独辟蹊径，打破国外封锁，实现中国锂电池从无到有；

全球锂电池千帆竞发，他策划并推动我国锂电池突围，从跟跑到全球领跑。

有人把他称作“中国锂电池之父”，但他拒绝这个称号，摆摆手说：“这个分量太重了，我只是做了应该做的。”

他，就是陈立泉，南充市嘉陵区人，从事锂电池研究近50年的中国科学院物理研究所研究员、中国工程院院士，一个开创了我国新的学科领域——固态离子学研究的南充人，也被认为是我国锂电池方向的奠基者、开拓者和引领者。

锂电池是电动汽车的关键部件，在世界汽车大国你追我赶、逐鹿新能源车的今天，得锂电池者得天下。

岁月悠悠，如今85岁的陈立泉白发苍颜，但壮志依旧：未来的中国天更蓝、路更宽，电动汽车飞驰在大街小巷，“电动中国”梦一定会实现。同时，他情系家乡，希望家乡在低空经济、电动船舶等新质生产力发展方面，有所突破甚至是领先。

敢为人先建学科

中国锂电池从无到有

当记者在深圳见到陈立泉院士时，他和蔼的老者形象便深深映入眼帘，他面容清瘦、目光如炬。遇到家乡来人，老人便难掩欣喜，热情洋溢。无论是谈及工作还是人生感悟，他皆侃侃而谈、兴致盎然，言辞间尽显对事业的执着追求与对故乡的深切眷恋。他不断关切地询问家乡的近况与发展，闻及故乡的喜人变迁，眼中便闪烁着兴奋的光芒。

就是眼前这位老人，他通过近50年的坚持，让中国锂电池产业实现了领跑世界。

1964年，陈立泉毕业于中国科学技术大学物理系，同年被分配到中国科学院物理研究所从事晶体材料研究工作。1976年12月，他被中国科学院派往西德马普协会固体所访学进修。

在马普协会固体所，陈立泉敏感地意识到，氮化锂是一种超离子导体，可以用来制备固态锂电池，用氮化锂制造的固态电池能量密度远远高于铅酸电池，未来有可能应用于电动汽车，深入研究这一材料极为重要。

“这个材料将对中国乃至世界产生重大影响。”意识到这点后，陈立泉给中国科学院物理研究所领导写了一封信，申请改变研究方向——从晶体生长转向固态离子学。他在信中说：“我想转向研究超离子导体。目前，整个马普协会固体所几乎都在研究氮化锂，据说可用来制造汽车的动力电池。”

“同意，前提是要完成导师交代的晶体生长任务。”物理所领导很快回复。

这个决定，让陈立泉的研究“航船”转变了“航向”，他的故事也就从“转行”开始。

当时，世界正经历石油危机，不仅西方社会陷入二战后严重的经济衰退，我国也不得不大量进口石油，填补需求缺口。

这更让陈立泉意识到，替代石油的能源革命一定会到来，研发固态锂电池是大势所趋。研究转向申请得到批准后，他仅用5个月的时间就完成了原计划一年的晶体生长任务，之后一头扎进固态离子学领域，研究超离子导体。

1978年，陈立泉返回中国，建学科、育人才、做研究，中国锂电池产业之路正式开启。

陈立泉在物理所创立了国内第一个固态离子学实验室，组织召开了中国第一届固体离子学讨论会、成立了中国固态离子学学会，培养了黄学杰、李泓、曾毓群等在中国锂电池行业担当中流砥柱的科学家与企业家，牵头中国科学院“六·五”锂离子导体重大项目、“七·五”固态锂电池重大项目。

1987年，我国启动“863”计划“七五”储能材料（聚合物锂电池）项目，陈立泉担任总负责人，下设12个课题组。忆昔抚今，陈立泉很是欣慰：“当前我国很多企业都在生产锂电池，使用的技术主要就是由这12个课题组的科研成果转化而来的。”

终于，在1988年，我国第一块固态锂电池在物理所诞生，但由于当时材料体系、电芯设计、制造工艺都不成熟，其短期内并不具备商业化的可能性。

1990年，日本索尼公司宣布液态锂离子电池开始商业化。

“要想赶超日本，实现中国锂电池突围，需要采取符合中国发展需要的分步走策略。”无数个深夜的思索，陈立泉最终决定：一方面，先从相对简单、综合性能稍低的液态锂离子电池技术方向突围，实现从跟跑到领跑；另一方面，坚持最终实现全固态锂离子电池的研发策略，使中国锂电池产业在国际上处于绝对领先地位。

远大的理想与现实形成鲜明对比。由于条件有限，物理所建起来的实验室、车间像是“手工作坊”，房间内墙面斑驳、门窗破旧，光线昏暗，每走一步，地板就翘起来。为更好地了解锂离子电池生产的每个环节，陈立泉和团队成员进车间，在生产线上当了一年多的“工人”，什么脏活、累活都干，摸清了生产的每个环节。

“累了，直接关灯，趴在桌上睡一会儿，起来继续干。”陈立泉的学生、中国科学院物理研究所研究员李泓说，这个习惯保持至今，后来条件好了，才买了折叠床。

在如此简陋的条件下，陈立泉带领团队在这里建立了圆柱电池实验线，诞生了中国的第一只圆柱锂离子电池。1996年，该型号锂离子电池通过中国科学院组织的专家鉴定，性能已达到国际先进水平。

我国锂离子电池产业发展序幕由此拉开。

独辟蹊径立天地

中国锂电池实现从跟跑到领跑

产业要想发展，离不开企业。

陈立泉的规划是，研究所往前走半步，企业也往前走半步，先共建一条中试线，等技术成熟了，产业也就做起来了。

可在当时“看不到前途”的汽车电池，这实在是“天方夜谭”，几乎没有企业愿意投资。

几经周折，在中国科学院的牵线搭桥下，陈立泉和学生黄学杰找到了投资方，于1997年建成了我国第一条年产20万只18650型锂离子电池的中试生产线，解决了锂离子电池规模化生产的科学技术与工程问题，产品性能和成品率都处于当时国际先进水平。

陈立泉回忆，这是一条以我国自己的技术为主、自己的设备为主、自己的原材料为主的“三个为主”生产线。“现在看来，它的生产能力虽微不足道，但当时却是中国锂电池产业化跨时代的见证，为探索我国锂离子电池产业化道路作出了奠基性贡献。”

在发展产业的同时，陈立泉始终坚持基础研究，实现原材料创新突破。他深知，这是中国锂电池突围的“底牌”和“王牌”。

1997年，陈立泉和学生李泓等在国际上首次提出纳米硅作为锂离子电池核心负极材料，并申请该领域首个专利；发明了“元宵”和“鱼皮花生”结构材料，攻克了纳米硅难分散、副反应严重等难题，并实现工程化应用，申报了首件发明专利，并于1999年发表了首篇学术论文。

20年后的今天，依托该研究技术已实现了万吨级规模化生产，开发的纳米硅碳负极材料容量提升至2000mAh/g以上，首效超过92%，综合性能达到世界领先水平。作为我国拥有完全自主知识产权的锂电池核心材料，它支撑了高能量密度电池的发展。

专利是产业发展的“保护器”。陈立泉带领中国科学院物理研究所研究员王兆翔等，于2002年首次公布采用Al2O3界面包覆，将钴酸锂正极材料的工作电压提升至4.5V并稳定循环的技术，至今仍是商业钴酸锂的核心方案之一。他于2004年又和黄学杰一起，提出磷酸铁锂掺杂改性提高电子电导方案，打破了国外磷酸铁锂正极碳包覆改性专利垄断，这些专利有效保护和带动了我国锂电产业的发展。

中国用30余年，实现了锂电行业从跟跑到并跑，如何实现突围、领跑全球？

“必须凝聚社会力量，发展一批行业龙头企业，实现技术研发与产业应用一盘棋。”陈立泉思路清晰，对行业、产业的发展规划精准。

陈立泉受中国科学院中科集团董事长张云岗之邀，筹划并推动宁德新能源科技有限公司（CATL）的前身ATL的创办，推动全中资宁德时代新能源科技股份有限公司（CATL）的成立和发展。

2009年，面对日韩企业的压倒性领先优势，陈立泉和CATL董事长张毓婕发誓称“中国锂电池突围从CATL开始”。陈立泉作为公司学术委员会主任，选择合适技术路线，推动公司与研究院所以及大专院校的紧密合作，为公司培养和输送技术人才。在国家项目的大力支持下，2014年，中国锂电实现了突围。

如今，以CATL为龙头，一大批企业联合发力，中国已经成为名副其实的电动汽车大国，锂离子电池产量和产能居全球第一。

决胜全固态电池

“电动中国”之梦指日可待

“中国要实现赶超发展，必须发展固态锂电池。”2013年，在宁波举行的一场电池讨论会上，陈立泉前瞻性地提出中国要发展固态锂电池。

中国锂电池如何保持世界领先地位？陈立泉心中早有设想：必须发展固态锂电池。“固态锂电池是未来可再充电池技术的核心，抓住第一机会才能掌握主动权。”这一20世纪70年代因各方条件不成熟而被搁置的理想，被陈立泉再次提及。他敏锐地察觉到，是时候再次向固态锂电池发起冲击了。

发展固态锂电池，有其必然性。锂离子电池的能量密度达到每公斤300瓦时已接近极限，未来要想将能量密度提高到每公斤500瓦时，就必须发展固态锂电池，安全性大大提高。

为确保我国电池在全球竞争中持续保持领先优势，陈立泉带领团队一直试图解决固态电池中持续保持固固接触的世界级难题。历时38年，陈立泉和李泓等人终于在2016年创新性提出“原位固态化”技术路线，在国际上率先解决了固相界面的世界难题，研发出了具有我国独立知识产权的核心技术，以及与之相匹配的关键核心材料，形成了固态电池整体解决方案，成立了生产固态电池的企业。

2023年，全球量产能量密度最高的360Wh/kg固态动力电池已应用于新能源汽车。对于行业来说，电池体系“原位固态化”技术路线的颠覆性突破，使得我国在全球范围内率先实现固态电池及关键材料的量产和商业化应用，其能量密度和安全性已达到国际领先水平，确保了我国在固态锂电池研究开发的国际领先优势。

陈立泉近半个世纪前的梦想，在今天逐步实现。

如今，已过耄耋之年的陈立泉竹清松瘦，最爱的还是电池，一回家便对着电脑，看文献、做PPT、整理报告。一回研究所，便跟学生讨论、试验。就连夫人都忍不住“嘟囔”：“眼里只有电池。”

紧迫是因为陈立泉有了新的“使命感”：“我们不是为发展电动车而发展电动车，实际上是跟我们国家能源安全密切相关。”为此，陈立泉和中国科学院物理研究所研究员胡勇胜等人，还在国内率先布局了无资源束缚的钠离子电池，并取得了突破性成果，实现了产业化。

站在国家战略需求的角度，鉴于我国富煤、少气、缺油的能源结构特点，陈立泉策划推动“电动中国”战略，而锂电池是驱动“电动中国”从梦想变成现实的关键之一。

“固态电池引领‘电动中国’。”陈立泉希望，未来地上的汽车、高铁，天上的飞机，海上的船舶都能够电动化。“这是创新性很强的研究，就像中国锂电池由跟跑到领跑，最终希望固态电池也全面领跑，为实现‘电动中国’的梦想奠定基础。”陈立泉说。

人物档案

陈立泉院士（左）和他的科研团队。（央视截图）

陈立泉著名功能材料学家、中国工程院院士。1940年出生于嘉陵区世阳乡（现世阳镇）。1959年在南充一中高中毕业后，考入中国科学技术大学物理系。1964年大学毕业后，在中国科学院物理研究所工作至今。

主要从事锂电池及相关材料研究，在中国首先研制成功锂离子电池，解决了锂离子电池规模化生产的科学技术与工程问题，实现了锂离子电池的产业化。近年来，开展了全固态锂电池、锂硫电池、锂空气电池、室温钠离子电池等研究，为开发下一代动力电池和储能电池奠定了基础。

2001年当选中国工程院院士，曾获国家自然科学奖一等奖、中国科学院科技进步奖特等奖和二等奖，2007年获国际电池材料协会终身成就奖；1985年、1990年、1992年分别担任法国科研中心波尔多固体化学研究所、荷兰代尔夫特理工大学、日本东京工业大学客座教授；曾任亚洲固体离子学会副主席，中国材料研究学会副理事长，2004年至今任中国硅酸盐学会副理事长。

院士访谈

南充市融媒体中心记者专访中国工程院院士陈立泉

抢抓新“风口” 竞逐新赛道

陈立泉院士接受南充市融媒体中心记者采访。南充市融媒体中心记者 梁洪源 摄

尽管陈立泉年事已高，但他一直心系家乡的发展，关注着家乡的变化。身为院士的他，建议南充依托乡村振兴战略的实施，大力发展低空经济，在低空经济方面实现率先突破。同时依托嘉陵江，在“电动船舶”发展方面实现率先突围。

记者：您作为“中国锂电池研究第一人”，是什么样的原因促使您用一生的精力致力于锂电池研究？

陈立泉：从小的生活环境，就让我对“电”产生了“渴望”。我出生于嘉陵区世阳乡（现世阳镇）龙凤山，家住半山腰，到南充有近20公里路程。因为生产生活条件很是艰苦，小时候都没有见过电，一直用煤油灯照明，灯光昏暗。在乡上读初中时，学校里仍然没有电，用的是煤油灯，还是两个人共用一盏煤油灯。

直到1957年，我进入南充一中就读高中，才用上了电，也才知道了电，那个时候就觉得“电”太方便了，心里就暗暗发誓：好好读书，长大了，让更多的老百姓更方便地用上电。

1976年，我在西德马普协会固体所进修时，看到国外锂电池研究风生水起，我意识到，作为一名科研人员，理应扛起中国锂电池从突破到突围再到领先这面旗帜。如果要问是什么原因促使我用一生的精力致力于锂电池研究？我认为，一方面是从小的生活环境在心中烙下了印记，一方面是作为一名中国科学家的职责使然、职责所在。

记者：您在不同场合提出“电动中国”这个梦想，您认为，南充可在哪些方面进行探索试点？

陈立泉：南充水运资源丰富，嘉陵江南充段水运航道已经形成，通航里程、码头渡口、船舶船员数量居四川省第一，船舶通过嘉陵江可直达重庆、武汉、南京、上海。因此，南充可在“电动船舶”方面进行探索和试点，并争取尽快取得成果，走在全国前列，在全国率先实现突破。

记者：如今南充的发展日新月异，对于家乡的建设，您有什么建议？

陈立泉：我一直关注着家乡的发展，牵挂着家乡的父老乡亲，也经常在各个场合推介家乡、介绍家乡。南充人杰地灵，人才辈出，我的出生地龙凤山村，就是明代抗倭将领、兵部尚书韩士英的故乡。在现代化建设如火如荼的今天，我认为南充应抢抓新“风口”，竞逐新赛道，依托国家乡村振兴战略的实施，大力发展低空经济。

低空经济涵盖通用航空、无人机应用、低空旅游、物流运输、农业生产等多个领域，其发展不仅为城市带来了新的机遇，也为乡村振兴战略的实施注入了强大的动力。数据统计，2023年，我国低空经济产业规模已经达到5000亿元；到2030年，中国低空经济的市场规模预计将达2.5万亿元；2035年有望达3.5万亿元。南充可探索试点“低空+文旅”“低空+物流”“低空+应急”“低空+客运”等不同场景应用，让低空经济成为发展新质生产力的重要突破点。

来源 | 南充日报