大容量锂电池产业化之路漫长而艰辛

　　本报记者 蒋菡

　　2003年10月，落户苏州高新区；2004年8月，锂离子动力生产线投产；2004年12月，安装星恒锂电池的电动自行车开始小批量上市；2005年，国内众多电动车制造企业开始与星恒接洽，并开始使用锂电电池。两年多来，苏州星恒电源公司的产业化步伐不可谓不快。

　　全国人大常委会副委员长、中科院院长路甬祥更认为，星恒公司以中科院物理研究所先进的技术和联想先进的管理经验结合，是自主创新的科技成果走向市场的范例。

　　2006年2月16日，苏州高新区“自主创新情况介绍暨苏州科技城推介会”在北京隆重召开。作为此次会上发言的惟一企业代表，苏州星恒电源公司投资方之一的联想投资有限公司执行董事夏旸对本报记者表示：“我们目前已经完成了产业化的第一步，但完全实现产业化还将经历一条漫长的道路。”

　　三个半人的手工作坊

　　“公司刚成立的时候，有一次省里的领导来视察，看到我们只有三个人围着张桌子在用手工制作，很怀疑我们如何能够做出高科技含量的锂电池来。”谈起创业初期的经历，苏州星恒电源公司总经理肖斌向记者介绍说，“当时我们这里只有三个半人，也就是一个科学家带领一个工程师再加一个销售人员，还有我这个并非全职的项目负责人。”

　　这样三个半人手工操作的时间大约持续了大半年，肖斌形容那是一个“非常痛苦”的过程，“每天要花掉十几万，可一时半会儿还看不到成果。”而促使他下定决心干下去的，是因为他看好“干这个事情的人”，也就是这个项目的首席科学家中科院物理所的黄学杰博士。

　　我国的锂电池研究已持续近20年，到黄学杰已是第二代人。1986年至1995年，作为中科院七五国家重大项目，在物理所陈立泉院士的主持下，锂离子电池在实验室的研究开发过程经历了9年；1996年，黄学杰接任课题组长，决定集中有限的人力和财力，开始实现锂离子电池的产业化过程。

　　“来自实验室的成果要转化成实在的产品很难，原因在于，企业方一旦通过受让等形式获取技术成果后，若在工艺实施阶段遇到阻碍，需改进修正时，往往无力承担，导致产业化受挫，而黄学杰博士每年有8个月时间呆在生产一线，随时可以参与技术的二次开发，所以，星恒锂电在产业化之路上相对要顺畅许多。”肖斌说。

　　据介绍，星恒电源的动力锂电池项目历经15年的基础研究、中试，直到落户苏州高新区才真正意义上地投入到产业化进程。2003年底，由联想投资有限公司、中科院物理所、北京星恒、成都地奥集团等合资组建，在苏州高新区设立了苏州星恒电源有限公司，一期投资8200万元，建设了国内第一条大功率锂离子电池生产线。

　　至于为何选择苏州作为该项目产业化基地，肖斌认为，“苏州制造业发达，拥有一大批素质精良的产业工人，锂电项目上马投产，员工的适应期很短，非常职业和成熟；其次，产品所需原材料供给，模具开发等方圆200公里内都能解决，企业效能大大提升，成本也控制在了一个理想的状态。”

　　肖斌介绍，对于苏州星恒来说，突破制造技术开发和管理上的瓶颈，对项目成功至关重要。锂离子电池的生产属于精密制造业，涉及环节很多，在生产过程中有100多个控制点，每一个环节控制不当，都有可能让产品失败。“而我们无论是在材料、设备还是工艺方面，都必须自行研发。”为此星恒公司专门建立了工程开发队伍进行技术攻关，还借鉴日本优秀制造企业的经验和做法，由公司高级管理人员带领生产和技术人员到现场去观察、搜集数据和分析问题，攻克难关。

　　目前，该公司的

电动自行车用锂电池已通过国内外相关权威机构认证，进入了国内外市场。2月11日，江苏省省委书记李源潮视察了苏州星恒电源有限公司。当了解到星恒公司通过自主研发拥有了具备自主知识产权的精密生产设备，使得生产效率大幅度提高，锂电池日产量从50只/天提高到4000只/天时，李源潮高兴地说，在大力推进科技创新的同时，要更好地实施科技创业战略，关键在于科技创新成果的产业化，而星恒电源有限公司正是推进科技创业的一个范例。

　　安全性、稳定性要求极高

　　自问世以来，国内关于电动自行车的争议始终不绝于耳。其遭人诟病的一大“罪状”便是废弃电池对于土壤、水源等环境要素的破坏。由此，一些城市对电动自行车亮起了“红灯”,让制造商们感到了前所未有的生存危机。为电动自行车装配绿色能源，被众多厂商提上了议事日程。动力锂离子电池也因此浮出水面。

　　与铅酸电池等相比较，锂离子电池优势明显，堪称“全能冠军”。首先是个小量轻。铅酸电池大多比较笨重，一般有20斤到30斤重，而锂离子电池一般在7斤上下，约为前者的1/3到1/4左右；其次是寿命更为长久。国家权威机构测试显示，锂离子单体电池的充放电次数超过500次，其容量不低于原容量的80%；当然，相对于铅酸废电池最遭环保人士诟病的大量铅的存在，锂离子电池最值得炫耀的还是它的绿色环保。

　　在这样的背景下，锂离子动力电池脱颖而出。由于不含镉、铅、汞之类的有害重金属物质，锂电池在生产及使用过程中没有污染物产生，保障了人体的健康，废电池回收过程中污染水源和土壤的难题也因此迎刃而解。

　　然而，由于材料需求量飞速增长，锂离子电池的成本问题已经日益凸现出来，锂电池的成本是铅酸电池的5倍，比镍氢电池稍贵。“863计划首先在电池的新材料研究开发方面给予我们多项支持。”据黄学杰介绍，正极材料是目前锂离子电池中成本最为突出的材料，同时也直接关系到电池的安全性能和电池实现大型化的可能，但传统正极材料———钴酸锂的年需求量已超过一万吨，从而导致钴价大幅攀升，资源不足已开始制约产业发展。“我们发展锰系和铁系材料，以提高电池的性价比和安全性能为宗旨，目前已经开发出高性能锰酸锂和氧空位磷酸铁锂正极材料。”

　　而锂电池往大容量发展还面临安全性和稳定性方面的瓶颈，“一个手机里的锂电池，如果发生爆炸可能也就相当于一个爆竹爆炸，而如果是用在汽车里的一个大容量锂电池爆炸，那就相当于1万个爆竹爆炸。因此对于安全性和稳定性的要求特别高。”肖斌表示，这也意味着大容量锂电池的产业化还需要时间。

　　商业价值只是一个部分

　　“目前星恒已经完成了产业化的第一步，有了一个较为完整地体系，自主研发的产品也已在五六家电动车厂家试销，2006年要进一步向市场推广。”联想投资有限公司执行董事夏旸表示，星恒正在稳步快速推进混合电动汽车用高功率电池的产品化和量产准备工作，未来三年内可能实现锂电池用于汽车，但这涉及整个汽车动力系统改造，不可能一蹴而就。

　　事实上，无论是手机、

笔记本电脑、MP3等电子产品，还是电动自行车、电动汽车都只是锂电池可以利用的一个方面。如今的锂离子电池用途远不止如此。随着对现有材料和电池设计技术的改进以及新材料的出现，锂离子电池的应用范围不断被拓展。民用已从信息产业(移动电话、PDA、笔记本电脑等)扩展到能源交通(电动汽车、电网调峰，太阳能、风能电站蓄电)，军用则涵盖了海(潜艇、水下

机器人)、陆(陆军士兵系统、机器战士)、天(无人飞机)、空(卫星、飞船)诸兵种，锂离子电池技术已不是一个单纯一项产业技术，它攸关信息产业的发展，更是新能源产业发展的基础技术之一，并成为现代和未来军事装备不可缺少的重要“粮食”之一。

　　“军队现场电子指挥系统、人造卫星、宇宙飞船，这些在实际运作中都没办法接电源，这也使得。这也使得锂电池的发展具有了相当的战略意义，而商业价值只是一个部分。”夏旸说，现在我们国内连IBM笔记本电脑锂电池电芯生产不出来，这部门核心技术还掌握在日本手中，这一领域的自主创新也就显得尤为重要。

　　据了解，目前在锂电池基础研究中，中国与公认的世界领先的日本各有特色，在一些关键点上我国有突出的地方，但在产品成熟度上，日本已经有大规模整车生产出来，中国在整体产业布局上还落后至少两年。

　　“这点差距我们完全可以赶上来。”黄学杰表示：“我国的锂离子电池产业发展很快，目前已成为世界第二大锂离子电池生产国，仅次于日本。我们今后要做的就是开发大型锂离子电池的新材料，在降低成本的同时，还要让电池更加安全、长寿。”

　　“我们和世界锂电池技术领先的日本相比，起步晚不了多少，技术水平接近，而我们成本更低，价格是他们的三分之一。”

　　不过， “从自主研发到实现产业化，往往需要十几年时间，不可能年初创新年底就有成果。” 肖斌表示，“尽管去年有很多企业看好锂电池项目的发展前景纷纷上马，但很快他们就发现锂电池并不那么好做，只能选择放弃了。而今年对于中国整个的锂电池产业来说都将是关键的一年。”