在年輕潮人群體里掀起陣陣熱浪的無(wú)人機(jī)，可不單單只是一個(gè)耍酷的玩具，真實(shí)的無(wú)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(xiǎn)、難操作的工作領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)淋漓盡致地發(fā)揮了它的優(yōu)越性，有了無(wú)人機(jī)的協(xié)助，這些平時(shí)需要耗費(fèi)大量人力物力的工作，降低了操作性和風(fēng)險(xiǎn)性，提高了工作效率。取得這樣的成果，無(wú)人機(jī)可謂功不可沒(méi)。
然而小設(shè)備需要大能量，因其特殊的構(gòu)造，無(wú)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(wú)人機(jī)、航模等更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。
北京當(dāng)升材料科技股份有限公司率先開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)首款無(wú)人機(jī)用高能量、高倍率鈷酸鋰正極材料，在滿足無(wú)人機(jī)等高功率電池對(duì)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(shí)密度，設(shè)計(jì)了新型的Core-Shell結(jié)構(gòu)，實(shí)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(wú)人機(jī)市場(chǎng)、航模、航拍、儲(chǔ)能、車用啟停電源等，目前產(chǎn)品已大批量供應(yīng)日韓及國(guó)內(nèi)領(lǐng)先電池企業(yè)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率高達(dá)60%，至今銷售額累計(jì)超過(guò)15億元，成果獲2018年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
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(zhǎng)，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(qǐng)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(chǎng)景對(duì)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(chǔ)和安全性等性能方面提出了越來(lái)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(fèi)類的手機(jī)、筆記本、以及電動(dòng)汽車等對(duì)能量密度的要求很高，需要開(kāi)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(shí)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(wú)人機(jī)、電動(dòng)工具、混合動(dòng)力汽車、快充型的電動(dòng)汽車等等對(duì)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(shí)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(jì)到具體的實(shí)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(guò)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(guò)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(diǎn)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(shuō)法？鈷酸鋰正極材料有哪些優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)？
陳彥彬：新能源汽車尤其是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為許多國(guó)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(zhǎng)期作為主要的動(dòng)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(kāi)發(fā)新型的鋰離子電池材料體系，應(yīng)該說(shuō)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(dòng)汽車以及大型工業(yè)儲(chǔ)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(lái)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(diǎn)，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(wú)人機(jī)用高能量高倍率鋰電池鈷酸鋰正極材料的開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的研發(fā)經(jīng)歷了幾個(gè)階段？現(xiàn)在是一個(gè)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(shì)與特點(diǎn)？
陳彥彬：歷時(shí)5年完成開(kāi)發(fā)，突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，已于2015年實(shí)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(kāi)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(shí)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(kāi)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(chǔ)性能。
項(xiàng)目產(chǎn)品具有倍率性能好（實(shí)現(xiàn)60C放電）、能量密度高（提升25%以上）、循環(huán)壽命長(zhǎng)、高溫存儲(chǔ)性能優(yōu)異（鼓脹率低）四大性能優(yōu)勢(shì)，綜合性能處于國(guó)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(guó)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(wú)人機(jī)、航模、啟動(dòng)電源企業(yè)配套，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率高達(dá)60%，至今銷售額累計(jì)超過(guò)15億元。
鳳凰網(wǎng)：“無(wú)人機(jī)用高能量高倍率鋰電池鈷酸鋰正極材料的開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的研究成果在國(guó)際同行業(yè)科研成果中是一個(gè)什么樣的地位？這項(xiàng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化成果的發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的？
陳彥彬：項(xiàng)目產(chǎn)品已經(jīng)批量應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、航模、啟動(dòng)電源等高功率領(lǐng)域，隨著市場(chǎng)的進(jìn)一步成熟，其市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，發(fā)展趨勢(shì)良好。
鳳凰網(wǎng)：您的項(xiàng)目在研究期間，遇到了哪些問(wèn)題，政府部門給予了怎樣的支持和幫助？
陳彥彬：本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)需要正極材料制備和檢測(cè)相關(guān)的先進(jìn)儀器設(shè)備。從2004年開(kāi)始，北京市科委就從科研項(xiàng)目、平臺(tái)建設(shè)等各方面對(duì)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(cè)試、性能評(píng)價(jià)及電池可靠性、安全性評(píng)價(jià)的先進(jìn)硬件設(shè)施，為本項(xiàng)目的前沿技術(shù)開(kāi)發(fā)提供了重要支持。
中國(guó)是鋰電池及其關(guān)鍵材料的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品迭代開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面基本上處于國(guó)際先進(jìn)水平，但在基礎(chǔ)性研究、原創(chuàng)性技術(shù)開(kāi)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品技術(shù)。
鳳凰網(wǎng)：說(shuō)一說(shuō)您對(duì)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(chǎng)活力，促進(jìn)中小企業(yè)發(fā)展。持續(xù)加大財(cái)政科技投入力度，加強(qiáng)對(duì)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(yíng)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(huì)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(shí)，不斷加大對(duì)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)品化開(kāi)發(fā)的支持。建議完善對(duì)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(kāi)發(fā)投入、構(gòu)建技術(shù)優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)話語(yǔ)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(tái)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(jí)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。
