在年輕潮人群體里掀起陣陣熱浪的無人機(jī)，可不單單只是一個?？岬耐婢?#xff0c;真實的無人機(jī)已經(jīng)滲透到了各行各業(yè)，成為了電力檢查好幫手、農(nóng)民伯伯的好助理、航拍界的扛把子。在這些高風(fēng)險、難操作的工作領(lǐng)域，無人機(jī)淋漓盡致地發(fā)揮了它的優(yōu)越性，有了無人機(jī)的協(xié)助，這些平時需要耗費大量人力物力的工作，降低了操作性和風(fēng)險性，提高了工作效率。取得這樣的成果，無人機(jī)可謂功不可沒。
然而小設(shè)備需要大能量，因其特殊的構(gòu)造，無人機(jī)、航模等高功率設(shè)備要求鋰電池既具有高輸出功率，要既能滿足高速飛行和爬升，又具備高能量密度，以滿足無人機(jī)、航模等更長的續(xù)航時間。
北京當(dāng)升材料科技股份有限公司率先開發(fā)出國內(nèi)首款無人機(jī)用高能量、高倍率鈷酸鋰正極材料，在滿足無人機(jī)等高功率電池對高輸出功率要求的前提下，質(zhì)量能量密度提升20%以上，體積能量密度提升25%以上，構(gòu)建了單晶型高倍率鈷酸鋰材料，提升材料壓實密度，設(shè)計了新型的Core-Shell結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了倍率型材料的高電壓應(yīng)用。
成果應(yīng)用領(lǐng)域包括無人機(jī)市場、航模、航拍、儲能、車用啟停電源等，目前產(chǎn)品已大批量供應(yīng)日韓及國內(nèi)領(lǐng)先電池企業(yè)，國內(nèi)市場占有率高達(dá)60%，至今銷售額累計超過15億元，成果獲2018年北京市科學(xué)技術(shù)獎三等獎。
鳳凰網(wǎng)：鋰電池，這種輕巧可充電且性能強(qiáng)勁的電池，改變了人們的生活，鑒于鋰電池使用的快速增長，世界各地的研究人員一直在試圖找出可以提高其效率和性能的材料與研發(fā)方向，請您介紹下您的科研思路及方向？
當(dāng)升科技代總經(jīng)理陳彥彬：正極材料是鋰電池的核心關(guān)鍵材料，各種應(yīng)用場景對鋰電池及其材料在能量密度、輸出功率、循環(huán)壽命、高溫存儲和安全性等性能方面提出了越來越高的要求。
（1）首先是高能量密度的應(yīng)用。比如數(shù)碼消費類的手機(jī)、筆記本、以及電動汽車等對能量密度的要求很高，需要開發(fā)單晶型高電壓鈷酸鋰以及多元材料、高鎳含量的多元材料、富鋰錳基材料、固態(tài)電池關(guān)鍵材料等新型正極材料，同時盡可能提高材料的填充性，從而提高鋰電池能量密度。
（2） 其次是高功率的要求，比如無人機(jī)、電動工具、混合動力汽車、快充型的電動汽車等等對充放電倍率要求很高，需要縮短鋰離子的遷移距離，提升鋰離子擴(kuò)散系數(shù)，實現(xiàn)電池的快速充放電。
要滿足這些關(guān)鍵的技術(shù)要求，從材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計到具體的實現(xiàn)工藝都要進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化，從前驅(qū)體結(jié)構(gòu)及其合成工藝、正極材料的高溫固相結(jié)晶過程的優(yōu)化與控制、材料的體相摻雜改性，到表面修飾處理，每一環(huán)節(jié)都要做到最優(yōu)化，當(dāng)然也包括量產(chǎn)過程中可靠的品質(zhì)控制，每一步都很重要。
鳳凰網(wǎng)：也有觀點認(rèn)為，鋰電池的發(fā)展很難再有大的突破，您如何看待這種說法？鈷酸鋰正極材料有哪些優(yōu)勢與特點？
陳彥彬：新能源汽車尤其是電動汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為許多國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，鋰離子電池已經(jīng)成為關(guān)鍵的技術(shù)支撐，并將長期作為主要的動力電池體系。現(xiàn)有的鋰電池材料體系在能量密度、可靠性方面還有很大的提升空間，并且還在持續(xù)開發(fā)新型的鋰離子電池材料體系，應(yīng)該說鋰離子電池在技術(shù)上的發(fā)展空間很大，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景持續(xù)向好。當(dāng)然目前面向電動汽車以及大型工業(yè)儲能應(yīng)用的正極材料體系主要是多元材料、磷酸鐵鋰、以及未來的磷酸錳鐵鋰、富鋰錳基材料等等。
鈷酸鋰正極材料是最早成功商業(yè)化應(yīng)用的鋰電池正極材料，具有體積能量密度高、適合于大倍率充放電的特點，在高端數(shù)碼領(lǐng)域和特殊應(yīng)用的高功率領(lǐng)域，其地位難以被其他類型正極材料替代。
鳳凰網(wǎng)：“無人機(jī)用高能量高倍率鋰電池鈷酸鋰正極材料的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的研發(fā)經(jīng)歷了幾個階段？現(xiàn)在是一個怎樣的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用狀態(tài)？產(chǎn)品有哪些優(yōu)勢與特點？
陳彥彬：歷時5年完成開發(fā)，突破了多項關(guān)鍵技術(shù)，已于2015年實現(xiàn)量產(chǎn)，成為行業(yè)內(nèi)首款兼具高能量和高倍率的鈷酸鋰正極材料。我們率先開發(fā)出了單晶型小顆粒材料的高溫固相結(jié)晶新工藝；采用多元素協(xié)同摻雜技術(shù)，大幅提升了材料的大電流充放電能力，同時提高了材料高電壓應(yīng)用的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和高溫循環(huán)壽命；開發(fā)了新型Core-Shell/Doping表面修飾技術(shù)，穩(wěn)定材料界面，提升材料循環(huán)壽命與高溫存儲性能。
項目產(chǎn)品具有倍率性能好（實現(xiàn)60C放電）、能量密度高（提升25%以上）、循環(huán)壽命長、高溫存儲性能優(yōu)異（鼓脹率低）四大性能優(yōu)勢，綜合性能處于國際領(lǐng)先水平，成為業(yè)界的標(biāo)桿產(chǎn)品，被認(rèn)定為“北京市新技術(shù)新產(chǎn)品”。目前大批量供應(yīng)國內(nèi)外知名高功率電池企業(yè)，為大疆創(chuàng)新、高巨創(chuàng)新、億航智能等無人機(jī)、航模、啟動電源企業(yè)配套，國內(nèi)市場占有率高達(dá)60%，至今銷售額累計超過15億元。
鳳凰網(wǎng)：“無人機(jī)用高能量高倍率鋰電池鈷酸鋰正極材料的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的研究成果在國際同行業(yè)科研成果中是一個什么樣的地位？這項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化成果的發(fā)展趨勢是怎樣的？
陳彥彬：項目產(chǎn)品已經(jīng)批量應(yīng)用于無人機(jī)、航模、啟動電源等高功率領(lǐng)域，隨著市場的進(jìn)一步成熟，其市場規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，發(fā)展趨勢良好。
鳳凰網(wǎng)：您的項目在研究期間，遇到了哪些問題，政府部門給予了怎樣的支持和幫助？
陳彥彬：本項目的開發(fā)需要正極材料制備和檢測相關(guān)的先進(jìn)儀器設(shè)備。從2004年開始，北京市科委就從科研項目、平臺建設(shè)等各方面對當(dāng)升科技予以資助引導(dǎo)，當(dāng)升科技建立了完善的鋰電材料研發(fā)、分析測試、性能評價及電池可靠性、安全性評價的先進(jìn)硬件設(shè)施，為本項目的前沿技術(shù)開發(fā)提供了重要支持。
中國是鋰電池及其關(guān)鍵材料的生產(chǎn)和消費大國，國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品迭代開發(fā)應(yīng)用方面基本上處于國際先進(jìn)水平，但在基礎(chǔ)性研究、原創(chuàng)性技術(shù)開發(fā)、前沿性專利技術(shù)布局等方面還有不小差距，需要加大研發(fā)投入，持續(xù)提升創(chuàng)新能力，形成具有國際競爭力的自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品技術(shù)。
鳳凰網(wǎng)：說一說您對北京建設(shè)具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心的建議、希望和祝福。
陳彥彬：構(gòu)建有利于創(chuàng)新發(fā)展的政策環(huán)境，完善減稅降負(fù)措施，激發(fā)市場活力，促進(jìn)中小企業(yè)發(fā)展。持續(xù)加大財政科技投入力度，加強(qiáng)對關(guān)鍵核心技術(shù)和重大基礎(chǔ)研究的投入，完善穩(wěn)定支持的機(jī)制。確立以人為本和包容發(fā)展的理念，著力營造尊重杰出科學(xué)家、技術(shù)專家和企業(yè)家等科技創(chuàng)新者探索精神的社會環(huán)境，構(gòu)建允許失敗、創(chuàng)新友好的制度空間。
在著力部署原始創(chuàng)新的同時，不斷加大對產(chǎn)業(yè)化技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)品化開發(fā)的支持。建議完善對鋰電池及其核心材料前沿技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)支持政策，支持屬地企業(yè)加大技術(shù)開發(fā)投入、構(gòu)建技術(shù)優(yōu)勢，擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模，提高綜合競爭力和市場話語權(quán)。強(qiáng)化以支撐屬地新能源材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新，培育以屬地骨干企業(yè)為主體的研發(fā)平臺與創(chuàng)新能力，使之成為區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新的核心，充分利用和協(xié)同屬地科技資源，打造世界級的新能源材料創(chuàng)新高地和領(lǐng)先企業(yè)集群，做大新能源產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值規(guī)模。
