大容量鋰電池產(chǎn)業(yè)化之路漫長(zhǎng)而艱辛

　　本報(bào)記者 蔣菡

　　2003年10月，落戶蘇州高新區(qū)；2004年8月，鋰離子動(dòng)力生產(chǎn)線投產(chǎn)；2004年12月，安裝星恒鋰電池的電動(dòng)自行車開(kāi)始小批量上市；2005年，國(guó)內(nèi)眾多電動(dòng)車制造企業(yè)開(kāi)始與星恒接洽，并開(kāi)始使用鋰電電池。兩年多來(lái)，蘇州星恒電源公司的產(chǎn)業(yè)化步伐不可謂不快。

　　全國(guó)人大常委會(huì)副委員長(zhǎng)、中科院院長(zhǎng)路甬祥更認(rèn)為，星恒公司以中科院物理研究所先進(jìn)的技術(shù)和聯(lián)想先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)結(jié)合，是自主創(chuàng)新的科技成果走向市場(chǎng)的范例。

　　2006年2月16日，蘇州高新區(qū)“自主創(chuàng)新情況介紹暨蘇州科技城推介會(huì)”在北京隆重召開(kāi)。作為此次會(huì)上發(fā)言的惟一企業(yè)代表，蘇州星恒電源公司投資方之一的聯(lián)想投資有限公司執(zhí)行董事夏旸對(duì)本報(bào)記者表示：“我們目前已經(jīng)完成了產(chǎn)業(yè)化的第一步，但完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還將經(jīng)歷一條漫長(zhǎng)的道路。”

　　三個(gè)半人的手工作坊

　　“公司剛成立的時(shí)候，有一次省里的領(lǐng)導(dǎo)來(lái)視察，看到我們只有三個(gè)人圍著張桌子在用手工制作，很懷疑我們?nèi)绾文軌蜃龀龈呖萍己�量的鋰電池�?lái)。”談起創(chuàng)業(yè)初期的經(jīng)歷，蘇州星恒電源公司總經(jīng)理肖斌向記者介紹說(shuō)，“當(dāng)時(shí)我們這里只有三個(gè)半人，也就是一個(gè)科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)一個(gè)工程師再加一個(gè)銷售人員，還有我這個(gè)并非全職的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。”

　　這樣三個(gè)半人手工操作的時(shí)間大約持續(xù)了大半年，肖斌形容那是一個(gè)“非常痛苦”的過(guò)程，“每天要花掉十幾萬(wàn)，可一時(shí)半會(huì)兒還看不到成果。”而促使他下定決心干下去的，是因?yàn)樗�看好“干這個(gè)事情的人”，也就是這個(gè)項(xiàng)目的首席科學(xué)家中科院物理所的黃學(xué)杰博士。

　　我國(guó)的鋰電池研究已持續(xù)近20年，到黃學(xué)杰已是第二代人。1986年至1995年，作為中科院七五國(guó)家重大項(xiàng)目，在物理所陳立泉院士的主持下，鋰離子電池在實(shí)驗(yàn)室的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程經(jīng)歷了9年；1996年，黃學(xué)杰接任課題組長(zhǎng)，決定集中有限的人力和財(cái)力，開(kāi)始實(shí)現(xiàn)鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化過(guò)程。

　　“來(lái)自實(shí)驗(yàn)室的成果要轉(zhuǎn)化成實(shí)在的產(chǎn)品很難，原因在于，企業(yè)方一旦通過(guò)受讓等形式獲取技術(shù)成果后，若在工藝實(shí)施階段遇到阻礙，需改進(jìn)修正時(shí)，往往無(wú)力承擔(dān)，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化受挫，而黃學(xué)杰博士每年有8個(gè)月時(shí)間呆在生產(chǎn)一線，隨時(shí)可以參與技術(shù)的二次開(kāi)發(fā)，所以，星恒鋰電在產(chǎn)業(yè)化之路上相對(duì)要順暢許多。”肖斌說(shuō)。

　　據(jù)介紹，星恒電源的動(dòng)力鋰電池項(xiàng)目歷經(jīng)15年的基礎(chǔ)研究、中試，直到落戶蘇州高新區(qū)才真正意義上地投入到產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2003年底，由聯(lián)想投資有限公司、中科院物理所、北京星恒、成都地奧集團(tuán)等合資組建，在蘇州高新區(qū)設(shè)立了蘇州星恒電源有限公司，一期投資8200萬(wàn)元，建設(shè)了國(guó)內(nèi)第一條大功率鋰離子電池生產(chǎn)線。

　　至于為何選擇蘇州作為該項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化基地，肖斌認(rèn)為，“蘇州制造業(yè)發(fā)達(dá)，擁有一大批素質(zhì)精良的產(chǎn)業(yè)工人，鋰電項(xiàng)目上馬投產(chǎn)，員工的適應(yīng)期很短，非常職業(yè)和成熟；其次，產(chǎn)品所需原材料供給，模具開(kāi)發(fā)等方圓200公里內(nèi)都能解決，企業(yè)效能大大提升，成本也控制在了一個(gè)理想的狀態(tài)。”

　　肖斌介紹，對(duì)于蘇州星恒來(lái)說(shuō)，突破制造技術(shù)開(kāi)發(fā)和管理上的瓶頸，對(duì)項(xiàng)目成功至關(guān)重要。鋰離子電池的生產(chǎn)屬于精密制造業(yè)，涉及環(huán)節(jié)很多，在生產(chǎn)過(guò)程中有100多個(gè)控制點(diǎn)，每一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，都有可能讓產(chǎn)品失敗。“而我們無(wú)論是在材料、設(shè)備還是工藝方面，都必須自行研發(fā)。”為此星恒公司專門建立了工程開(kāi)發(fā)隊(duì)伍進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，還借鑒日本優(yōu)秀制造企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和做法，由公司高級(jí)管理人員帶領(lǐng)生產(chǎn)和技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)去觀察、搜集數(shù)據(jù)和分析問(wèn)題，攻克難關(guān)。

　　目前，該公司的

　　安全性、穩(wěn)定性要求極高

　　自問(wèn)世以來(lái)，國(guó)內(nèi)關(guān)于電動(dòng)自行車的爭(zhēng)議始終不絕于耳。其遭人詬病的一大“罪狀”便是廢棄電池對(duì)于土壤、水源等環(huán)境要素的破壞。由此，一些城市對(duì)電動(dòng)自行車亮起了“紅燈”,讓制造商們感到了前所未有的生存危機(jī)。為電動(dòng)自行車裝配綠色能源，被眾多廠商提上了議事日程。動(dòng)力鋰離子電池也因此浮出水面。

　　與鉛酸電池等相比較，鋰離子電池優(yōu)勢(shì)明顯，堪稱“全能冠軍”。首先是個(gè)小量輕。鉛酸電池大多比較笨重，一般有20斤到30斤重，而鋰離子電池一般在7斤上下，約為前者的1/3到1/4左右；其次是壽命更為長(zhǎng)久。國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試顯示，鋰離子單體電池的充放電次數(shù)超過(guò)500次，其容量不低于原容量的80%；當(dāng)然，相對(duì)于鉛酸廢電池最遭環(huán)保人士詬病的大量鉛的存在，鋰離子電池最值得炫耀的還是它的綠色環(huán)保。

　　在這樣的背景下，鋰離子動(dòng)力電池脫穎而出。由于不含鎘、鉛、汞之類的有害重金屬物質(zhì)，鋰電池在生產(chǎn)及使用過(guò)程中沒(méi)有污染物產(chǎn)生，保障了人體的健康，廢電池回收過(guò)程中污染水源和土壤的難題也因此迎刃而解。

　　然而，由于材料需求量飛速增長(zhǎng)，鋰離子電池的成本問(wèn)題已經(jīng)日益凸現(xiàn)出來(lái)，鋰電池的成本是鉛酸電池的5倍，比鎳氫電池稍貴。“863計(jì)劃首先在電池的新材料研究開(kāi)發(fā)方面給予我們多項(xiàng)支持。”據(jù)黃學(xué)杰介紹，正極材料是目前鋰離子電池中成本最為突出的材料，同時(shí)也直接關(guān)系到電池的安全性能和電池實(shí)現(xiàn)大型化的可能，但傳統(tǒng)正極材料———鈷酸鋰的年需求量已超過(guò)一萬(wàn)噸，從而導(dǎo)致鈷價(jià)大幅攀升，資源不足已開(kāi)始制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“我們發(fā)展錳系和鐵系材料，以提高電池的性價(jià)比和安全性能為宗旨，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出高性能錳酸鋰和氧空位磷酸鐵鋰正極材料。”

　　而鋰電池往大容量發(fā)展還面臨安全性和穩(wěn)定性方面的瓶頸，“一個(gè)手機(jī)里的鋰電池，如果發(fā)生爆炸可能也就相當(dāng)于一個(gè)爆竹爆炸，而如果是用在汽車?yán)锏囊粋�(gè)大容量鋰電池爆炸，那就相當(dāng)于1萬(wàn)個(gè)爆竹爆炸。因此對(duì)于安全性和穩(wěn)定性的要求特別高。”肖斌表示，這也意味著大容量鋰電池的產(chǎn)業(yè)化還需要時(shí)間。

　　商業(yè)價(jià)值只是一個(gè)部分

　　“目前星恒已經(jīng)完成了產(chǎn)業(yè)化的第一步，有了一個(gè)較為完整地體系，自主研發(fā)的產(chǎn)品也已在五六家電動(dòng)車廠家試銷，2006年要進(jìn)一步向市場(chǎng)推廣。”聯(lián)想投資有限公司執(zhí)行董事夏旸表示，星恒正在穩(wěn)步快速推進(jìn)混合電動(dòng)汽車用高功率電池的產(chǎn)品化和量產(chǎn)準(zhǔn)備工作，未來(lái)三年內(nèi)可能實(shí)現(xiàn)鋰電池用于汽車，但這涉及整個(gè)汽車動(dòng)力系統(tǒng)改造，不可能一蹴而就。

　　事實(shí)上，無(wú)論是手機(jī)、

　　“軍隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)電子指揮系統(tǒng)、人造衛(wèi)星、宇宙飛船，這些在實(shí)際運(yùn)作中都沒(méi)辦法接電源，這也使得。這也使得鋰電池的發(fā)展具有了相當(dāng)?shù)膽?zhàn)略意義，而商業(yè)價(jià)值只是一個(gè)部分。”夏旸說(shuō)，現(xiàn)在我們國(guó)內(nèi)連IBM筆記本電腦鋰電池電芯生產(chǎn)不出來(lái)，這部門核心技術(shù)還掌握在日本手中，這一領(lǐng)域的自主創(chuàng)新也就顯得尤為重要。

　　據(jù)了解，目前在鋰電池基礎(chǔ)研究中，中國(guó)與公認(rèn)的世界領(lǐng)先的日本各有特色，在一些關(guān)鍵點(diǎn)上我國(guó)有突出的地方，但在產(chǎn)品成熟度上，日本已經(jīng)有大規(guī)模整車生產(chǎn)出來(lái)，中國(guó)在整體產(chǎn)業(yè)布局上還落后至少兩年。

　　“這點(diǎn)差距我們完全可以趕上來(lái)。”黃學(xué)杰表示：“我國(guó)的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，目前已成為世界第二大鋰離子電池生產(chǎn)國(guó)，僅次于日本。我們今后要做的就是開(kāi)發(fā)大型鋰離子電池的新材料，在降低成本的同時(shí)，還要讓電池更加安全、長(zhǎng)壽。”

　　“我們和世界鋰電池技術(shù)領(lǐng)先的日本相比，起步晚不了多少，技術(shù)水平接近，而我們成本更低，價(jià)格是他們的三分之一。”

　　不過(guò)， “從自主研發(fā)到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，往往需要十幾年時(shí)間，不可能年初創(chuàng)新年底就有成果。” 肖斌表示，“盡管去年有很多企業(yè)看好鋰電池項(xiàng)目的發(fā)展前景紛紛上馬，但很快他們就發(fā)現(xiàn)鋰電池并不那么好做，只能選擇放棄了。而今年對(duì)于中國(guó)整個(gè)的鋰電池產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)都將是關(guān)鍵的一年。”