锂电池产能过剩的现状下，面向未来场景的“新一代电池”怎么做？10月26日—28日，“科创中国”新能源电池材料科技服务团（以下简称“服务团”）走进南京、苏州、盐城三地，与十余家企业一起在车间里找答案。
“科创中国”是中国科协打造的服务品牌，服务团是旗下科技服务组织。此次江苏行，服务团由中国硅酸盐学会牵头，固态离子学分会组织，集结了来自中国科学院、北京大学、清华大学、天津大学、上海交通大学、华中科技大学、厦门大学以及南京大学、南京理工大学、南京航空航天大学、苏州大学等高校与科研院所专家资源。在江苏省科协持续推动“会地合作”的进程中，不少专家此前和江苏多个企业建立点对点合作。这一次，他们要将点连成片、结成网。
新一代电池，从材料突围
“我国锂电池产业产值已突破两万亿元，规模领跑全球，而现有产能几乎是市场需求的2倍。”26日上午，在南京市溧水区举行的“新能源电池材料产业发展趋势报告会”上，服务团团长黄学杰直言，“拼规模、拼产能的时代已经落幕，接下来的产业突围要靠新材料突破、全产业链协同和商业模式重构。”
产业变局之下，政策信号明显。9月底，工信部等七部门联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》，提出到2030年先进电极材料、新型电解质、高端辅材等取得新突破，全固态电池初步实现规模化应用等目标。而自9月1日起传统锂离子电池开始征收消费税，固态电池、钠离子电池免征消费税。“政策正在加速推动产业向新一代电池技术转型。”服务团首席科学家温兆银说。
产业一线，新场景也在提出新要求。27日、28日服务团在苏州、盐城的走访中，多家企业反馈产业一线的声音：“机器人、低空经济、AI终端等新场景，对电池材料提出长寿命、高安全、超高能量密度的多元要求，这是产业新的增长极。”“当前多数电池企业集中在通用动力、储能赛道，面向人形机器人、高端专门领域的特种电池供给不足。”“希望服务团对锰基材料、半固态、钠电、高倍率等技术路线的未来做一次研判，明确哪些该加码、哪些该止损。”
“发展新一代电池，江苏有扎实的产业基础。”江苏省科协副主席冯少东说，经过多年发展，江苏动力电池产业已形成“常州、南京、盐城三大电芯制造中心，无锡、南通两个材料装备配套基地，苏州、镇江等多点支撑动力”的格局，产业规模、产业链完整度及研发创新均稳居全国前列。中国硅酸盐学会2022年与江苏省科协签订服务创新驱动发展战略合作协议，今年又组建新能源电池材料科技服务团。“企业有需求，我们就将服务团请来江苏，针对高能量密度锂电池、固态锂电池、固态钠离子电池等关键材料技术开展科技服务，让‘会地合作’在江苏从‘点上突破’走向‘面上成势’。”
“点上突破”已打下厚实根基。温兆银是中国硅酸盐学会固态离子学分会主任委员、上海硅酸盐研究所研究员，也是江苏中科兆能新能源科技有限公司总经理。6年前，盐城高新区把他请来办企业，国家级学会、“中科系”的创新资源随之进入。中科兆能在发展自身的同时，也为百固能源、远航锦锂等园区内重点企业提供技术研发、成果转化、人才支撑等服务，推动当地新能源产业向集群化、高端化发展。
黄学杰20余年前便在苏州布局产业化基地，深度参与多家电池企业的技术迭代。如今，他是中国硅酸盐学会固态离子学分会副主任委员、中国科学院物理研究所研究员。在他看来，江苏发展电池产业，不能割裂各个区域板块，切忌追求地方“独家优势”，应当将全省视作完整的产业生态圈。“技术只有融入产业链条，实现价值兑现，才能够真正发挥作用。”此次服务团走访江苏三地，正是希望将最前沿的新一代电池材料研发成果带进更广阔的产业一线。
先进材料就位，产业化仍有多道坎
新材料是新一代电池突围的关键，前期布局已经展开。
2021年，在温兆银的推动下，盐城高新区与上海硅酸盐研究所合作共建新能源创新中心，重点布局固态电池、储能钠电池、电解制氢三大方向，已成功研发软包固态电池、方形储能钠电池和高温电解水制氢系统，其中固态电池技术已在盐城实现成果转化、落地量产制备，以质子导体材料为核心的kW级高温电解水制氢系统获批江苏省前沿技术攻关项目。
针对储能行业长期存在的安全与寿命痛点，黄学杰团队研发的新型改性材料，仅添加2%就能够将电池寿命提升一倍，有望让储能电池实现25至30年使用寿命，安全性大幅度提升，相关成果逐步在江苏落地应用；在高能量密度电池赛道，其团队复用光伏产业硅资源，研发出硅90负极材料，缓解了硅负极材料体积膨胀的痛点，相关技术正在苏州落地生成机器人电池。
布局在前，但实验室的先进材料走向工厂产线，横亘着一道高门槛。“很多前沿新材料性能优异，但原料成本、加工成本过高，无法匹配电动工具、机器人的商业化定价。此外，学界测试条件和机器人、电动工具等终端的实际工况目前还无法直接对标，行业需要统一评价标准。”在盐城，江苏远航锦锂新能源科技有限公司办公室主任杨健直言。
在苏州，星恒电源电芯产研中心总经理张振宇则提出，新材料的开发需要经历从克级、公斤级、百公斤级、吨级到规模化量产的过程，能有一个公共中试验证平台的话，可以让企业减少投入、缩短周期，风险也更低。此外，同时懂材料、电池和AI算法模拟的复合型人才供给不足。这也是苏州多家企业在服务团走访中普遍反映的问题。
“一种新材料研发出来到中试线生产或许只需要两到三年，但是要让生产线接纳、稳定量产应用，至少要四年以上。”黄学杰说。他认为，加快这一进程需要“全链条作战”，“新材料想要被电池厂接纳，不能只讲材料参数，要做到能直接切入生产线，更要为企业对接下游市场展示出领先的性能经济性。这样电池厂商才愿意为高性能材料承担导入成本，技术才有商业化落地的底气。”
温兆银则表示，当下不缺单项性能优异的材料，难的是把材料、界面、工艺、制造整套体系打通。“很多企业具备不错的产品研发能力，但把背后底层科学机理吃透的力量相对薄弱，这正是科技服务团可以发挥价值的地方。”他说，服务团集结一批高校与科研院所专家资源，委员单位和国内龙头电池企业长期开展项目联合攻关，此次服务团把分散的专家力量组织起来，在江苏省、市、区科协的协同下，走进企业直面产业现实痛点，共同研判技术路线、探讨联合攻关方向。
真问题收到，下一步合力求解
“由点成片”正落在实处，创新平台接连落地。
27日，中国硅酸盐学会“新能源电池材料苏州服务站”正式落地苏州工业园区。学会将依托服务站，与宏旗荣锂科技（苏州）有限公司等园区企业建立常态化合作。苏州市科协表示，希望把它做成面向全市的平台载体，并服务周边区域的产业需求。
宏旗荣锂目前正在建设“具身电池系统技术研发中心”，专攻面向人形、四足机器人的高能量密度电池包集成与自研电池管理系统。目前固态电池材料技术路线与具身电池系统架构的顶层设计已完成，进入材料体系验证与电池包工程化阶段。“怎样低成本、规模化生产出基于硫化物固态电解质材料的高性能固态电池，是我们现在遇到的产业化瓶颈。”公司行政总监王俊说，在实验室制备出的硫化物电解质材料，离子电导率已经达到实用水平，可一旦放到车间，空气稳定性差，加上等静压等高端装备仍要依赖进口，全固态电池的量产节奏被堵在这里。“希望服务站发挥学会资源优势，助力企业落地可吨级供货、成本可控的电解质材料工艺包。”
28日，“科创中国”新能源电池材料盐城创新中心成立，会地双方将围绕新能源电池材料技术攻关、平台建设、成果转化、人才培育等方面开展全方位合作，携手推动前沿电池技术产业化落地。
企业对未来合作高度期许，需求也十分具体。杨健列出远航锦锂亟需攻克的7项电池材料关键技术以及5个产业化落地卡点，并建议由企业出题、学会张榜、团队揭榜，“榜单应明确指标、成本、交付节点、验收工况，不设置偏理论的考核要求。”博盛新能源总经理助理蔡建军则建议统计行业共性问题，互相共享并积极提升。多家企业希望学会牵线，精准匹配高校团队，降低校企合作谈判成本；对接大科学平台、检测平台、仪器资源，降低企业使用门槛。
三天三城，从溧水的报告厅到苏州工业园区的产线，再到盐城高新区的车间，服务团把产业一线的真问题一一收拢，也将“由点成片”走深走实。新一代电池如何从“实验室的先进”走向“产线的可用”？中试产品和产线应用验证如何对接、由谁买单？终端生态由谁统筹？标准制定怎么推进？人才培养机制怎么打通？这些横在“材料”与“市场”之间的问号，正是下一程“会地合作”要并肩回答的问题。中国硅酸盐学会理事长高瑞平表示：“学会将持续发挥学术引领和组织协调优势，扎根产业一线，健全长效服务机制，推动‘学术交流—科技服务—决策咨询’相互支撑，与各方一道抢占前沿制高点。”
新华日报·交汇点记者 蔡姝雯 程晓琳
