上海交通大学电化学与能源技术研究所马紫峰

国家973计划首席科学家、上海交通大学电化学与能源技术研究所马紫峰腾讯科技讯5月23日消息，第四届华南锂电（国际）高层技术论坛今日在深圳会展中心开幕。本次大会以“动力2009——动力电池、3G高容电池、上网本电池”为主题，来自全国锂电行业的数百名专家、企业高层出席了本次论坛，并就锂电行业如何应对金融危机，发掘新市场、新机会、把握行业热点及发展趋势展开讨论。

以下为国家973计划首席科学家、上海交通大学电化学与能源技术研究所马紫峰演讲的文字实录：【主持人：杨晓青】感谢安总的精彩报告，也感谢盟固利为08年奥运会争光，为中国锂电人争气！下一个演讲计划是973计划首席科学家、上海交通大学电化学与能源技术研究所马紫峰教授，他是中国科技部973计划计划电动汽车用低成本高密度蓄电（氢）体系基础科学问题研究，马教授曾经在我们那里访问，我们曾经有比较愉快的合作，我们也学习了很多的东西，今天很高兴在这里听到马教授的报告，他的题目是《电动汽车动力电池磷酸铁锂正极材料制备与应用》。

【马紫峰】谢谢杨教授的介绍，我想在这里能够借此机会感谢杨晓青博士把我代入了锂电的行业，因为2000年以前我是做燃料电池的，正好有2000年有机会的时候到美国访问的时候跟杨晓青教授去合作，是他把我领入了这样一个机会，所以我想借这个机会谢谢你！今天我的题目是《电动汽车动力电池磷酸铁锂正极材料制备与应用》，这个报告我分两个部分，首先我介绍一下我现在在主持国家的973计划，另外我想介绍一下我们的课题组正在从事的磷酸铁锂的产业化的研究。

锂电池现在已经应用得非常广泛和普遍，这个过程当中之所以今天来讲锂电池又被焕发了青春，是因为它在动力电池上面以及未来的一些工具上面有很大的应用。我们今天来讲为什么要选择锂电池？为什么要来做一个新能源汽车呢？我想其实有很多的答案，但是今天来讲做到现在为止，我认为动力电池还有三个瓶颈没有突破，2000年的时候万刚科技部长他组织了一个动力电池的重大专项，经过了6年的示范以后到了2006年燃料电池汽车、混合动力汽车以及纯电动车都得到了普遍的示范，在今年09年我们国家所有的原来做电动车都定义为“新能源汽车”，新能源汽车已经在13个城市开展了千辆的示范工程，我们上海实际上是一个最大的示范基地。但是我们要看到一个现象，现在呼声很高、热点很多，但是存在了很多的问题。

我们把它归结成几个问题呢？我觉得在电动车的领域当中要进一步的产业化必须解决三个问题：第一，电池的问题。今天我们在这里讨论锂电就是为了解决电池的未来。事实上来讲电动车里面锂电池是不是一个最终的解决方案？我认为还有一个“？”。在未来的新能源汽车当中或者是电动车当中燃料电池汽车依然有它的地位和作用，但是今天燃料电池本身又存在哪些问题？所以我认为今天来讲下一步我们可能要

发展的是从传统的这种油电混合方式往氢电混合方式的发展，这是2007年我们提出国家973计划的一个初衷，这个工作我们当时跟万刚老师进行了很好的沟通，今天作为国家的计划来讲是要引领未来的方向，氢电混合里面需要解决三个问题，1锂电，2是主氢，3是燃料电池本身。

什么叫“973计划”？大家知道863是国家的高科技的计划，在座的企业和单位都很多参加了国家863的计划，他瞄准的是应用，而973计划是“重大基础研究计划”，973计划是在1997年3月份全国人大确定的要在产业化技术开发的基础上瞄准农业、能源、信息、人口与健康、资源与环境，还有新材料等等这些领域开展重大的技术研究，导向型的基础研究。

前天我们刚刚在北京开完了今年的973项目的评审会，今天来讲973已经经历了十年的工作，这十年的当中应该说对我们国家的重大基础研究有很大的推动，包括对我们新能源汽车。在新能源汽车方面国家973计划迄今为止列了三个973计划，第一个计划就是关于氢能燃料电池的973计划，是由2000年开始到05年结束，由毛教授领衔的。第二个是二次电池的清晰剂，这是由北京理工大学的吴教授担任了首席科学家，他们的课题重点是瞄准了新型的绿色二次电池的体系。不管是纯电动车、混合动力车、燃料动力车，他们有一个同样的问题一个是里程很短，他的动力性没有跟燃料动力相比，他怎么样解决这个问题呢？有两个问题，一个是储氢的问题，这是一个初步需要解决的，对于混合动力来讲高密度的储电系统也是一个非常重要的方向。因此在2007年在国家科技部以及我们国家同行的支持下面，立了这样的一个新的973计划，我们的973计划题目是《电动车用的低成本、高密度、续电、储氢技术的基础研究》，在这里可以看到在我们的973项目当中第一次提出来了这个“价格”的概念，因为我们很多人在做基础研究的时候回避去谈成本，或者是跟经济效益有关的东西，实际上在座的都很清楚，如果一个技术想要真正地产业化，成本是回避不了的，而成本的降低它的核心是什么？创新技术。我们知道在锂电池行业当中从钴酸锂到现在的磷酸铁锂，事实上就是因为技术上的革命，其实是在材料上的变化，如果没有这个前期的很好的基础研究就不可能有今天的磷酸铁锂这样的一个火热的场面。

所以，在我们的973计划当中，我们列了七个课题，973计划它是一个团体作战的制度，我们的项目又邀请了清华大学、复旦大学、包括吴宇平教授都参与了我们973的活动，还有厦门大学。我们的题目分为七个课题，第一个和第二个是瞄准基础研究的，吴宇平教授在这个里面发挥了领导的作用，主要是研究低成本的电极材料和基础的研究。第三个题目是大家都知道在电动车里面其实大家都没谈的就是耗机电容器，它本身在电动车起的作用是非常大的，它不一定是完全的单一的作用，但是电动车燃料的补充、回收方面是非常重要的。第四个课题是瞄准未来的，因为现在来讲我们在谈锂电，在谈超电能，未来有一些什么样的电池呢？也许将来可能五年以后大家都在谈钠硫电池，或者是谈高温的微型化的一些燃料电池等等。第五和第六个课题我们瞄准了工业应用，第五个课题就是材料的制备和过程工程的问题，昨天很多人讲到了电池的安全性问题是由电池的材料、设计以及它的电池制造过程造成的，而这个材料本身来讲他的品质要稳定，首先就是他的制备过程工艺的问题，我们在这里谈了很多的就是安全性的问题，以及我们现在这个电池行业的发展，事实上我认为今天磷酸铁锂它之所以能够有大规模的应用有一个很重要的原因，现在在中国就没有一家厂可以能够完全、高品质地连续性地提供这个材料。我们现在这个973的计划他的管理模式是通过这样的一个顾问委员会来引领来做这个工作，分为三个大的团队在进行。

接下来我想重点介绍一下我们对磷酸铁锂制备过程的一些探索和一些研究工作，我们都知道在电化学性能来讲绝对性的材料一个是活性材料、一个是电解质、一个是隔膜，我认为今天来讲我们继续地去进行寻找新的这种电解材料还是非常必要的，因为它是我们改进未来能量密度的一个基础。我们可能要去寻找新的电解液的体系，还有创建新的电池的概念。关于阴极材料来讲大家都非常了解，我想这里就不多讲了，从钴酸锂到锰酸锂到磷酸铁锂，包括到改性的这些财力。磷酸铁锂现在市场上大家已经谈得非常多，它的优点是稳定性、价格的潜力还有环境的适应性等等，但是它的问题是电导率比较低、扩散的速率是受限制的。

我们做了一些什么样的工作呢？我们的973重点地是围绕材料的制备过程工艺进行探索，在探索的过程当中我们首先对他的materials进行了调研，我们可以看到在磷酸铁锂制备工艺当中相当多，包括物相反应、水热合成等等，这些工艺都是在实验室里面进行开发的，有一部分已经了工业化，比如说固相反