“最好的研發(fā)在客戶車間”

凌晨的實(shí)驗(yàn)室，天賜材料界面研究工程師陳工緊盯著監(jiān)測(cè)屏上跳動(dòng)的曲線——這是他連續(xù)第三晚值守，只為捕捉硫化物電解質(zhì)與空氣“隱秘的反應(yīng)”。

在天賜材料的研發(fā)中心，這樣與時(shí)間賽跑的場(chǎng)景是常態(tài)。以天賜材料為代表的中國(guó)鋰電企業(yè)正是在一次次反復(fù)實(shí)驗(yàn)中，找到了固態(tài)電池核心技術(shù)的突破口。從液態(tài)到固態(tài)，從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)線，中國(guó)鋰電企業(yè)的突圍之路，正是中國(guó)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)的一個(gè)縮影。

突破“不可能三角”

固態(tài)電池被視作下一代動(dòng)力電池的解決方案，但它的核心部件固態(tài)電解質(zhì)，卻長(zhǎng)期面臨著“高離子電導(dǎo)率、界面兼容性、電化學(xué)穩(wěn)定性”的不可能三角困境。天賜材料研發(fā)團(tuán)隊(duì)在起步階段，就遇到了這個(gè)世界級(jí)難題。

“當(dāng)硫化物電解質(zhì)與高鎳正極接觸時(shí)，界面阻抗會(huì)像一堵墻突然立起來(lái)。”天賜材料研發(fā)負(fù)責(zé)人告訴證券時(shí)報(bào)記者，“固態(tài)電解質(zhì)材料本身要達(dá)到理想的離子電導(dǎo)率已屬不易，但當(dāng)它與正負(fù)極材料實(shí)際接觸時(shí)，界面阻抗往往會(huì)急劇增加，嚴(yán)重影響電池的倍率性能和循環(huán)壽命。”

面對(duì)挑戰(zhàn)，天賜材料下定決心攻克固態(tài)電池電解質(zhì)技術(shù)難題。“中國(guó)鋰電企業(yè)有一種內(nèi)生的創(chuàng)新動(dòng)力，這種動(dòng)力，來(lái)自為了解決產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)而倒逼原始創(chuàng)新的‘執(zhí)念’，以及在這種‘執(zhí)念’下鋪設(shè)的容錯(cuò)機(jī)制。”天賜材料研發(fā)負(fù)責(zé)人如此解釋。

在硫化物電解質(zhì)空氣穩(wěn)定性這一世界級(jí)難題的攻關(guān)過(guò)程中，這種“執(zhí)念”得到了充分體現(xiàn)。“硫化物電解質(zhì)理論性能優(yōu)越，但對(duì)水分和氧氣極端敏感，業(yè)內(nèi)普遍采用全惰性氣體環(huán)境生產(chǎn)。”天賜材料研發(fā)負(fù)責(zé)人回憶。有一次，公司首批公斤級(jí)樣品在客戶處出現(xiàn)神秘衰減：“電芯在干燥房封裝后靜置72小時(shí)，界面離子電導(dǎo)率驟降40%，如同被空氣劃出了一道‘疤痕’。”

隨后，天賜材料的資深界面研究工程師陳工主動(dòng)要求深挖客戶退回的失敗樣品，而非按流程報(bào)廢。“在項(xiàng)目組聚焦提升主材純度時(shí)，我堅(jiān)持認(rèn)為空氣穩(wěn)定性是量產(chǎn)致命傷，申請(qǐng)用高分辨率TOF-SIMS（飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜）分析界面，單次測(cè)試成本超2萬(wàn)元。”

陳工回憶道：“我當(dāng)時(shí)就覺得，單純提高純度可能解決不了根本問(wèn)題，必須找到衰減的根源。”連續(xù)3天凌晨操作設(shè)備，陳工終于捕捉到界面處存在痕量分解產(chǎn)物，抓出了導(dǎo)致衰減的“元兇”。找到問(wèn)題根源后，陳工聯(lián)想到半導(dǎo)體領(lǐng)域的表面鈍化技術(shù)。“我們決定主動(dòng)修復(fù)‘疤痕’，在電解質(zhì)顆粒表面構(gòu)建一層自限性反應(yīng)保護(hù)膜。公司48小時(shí)內(nèi)協(xié)調(diào)了半導(dǎo)體工藝專家，在專家指導(dǎo)下，采用特殊的包覆工藝，將電解質(zhì)的穩(wěn)定性提升了50%。”陳工回憶當(dāng)時(shí)的情景。

這個(gè)故事并非個(gè)例，而是天賜材料等一批中國(guó)鋰電企業(yè)技術(shù)攻關(guān)的縮影。當(dāng)一線人員擁有解剖失敗的自由、調(diào)用稀缺資源的通道、跨學(xué)科碰撞的強(qiáng)制機(jī)制時(shí)，他們就能扭轉(zhuǎn)行業(yè)認(rèn)知中的不可能，形成產(chǎn)品與技術(shù)的護(hù)城河。

“賽馬”與“養(yǎng)馬”同行

固態(tài)電池技術(shù)的突破，需要巨額資金投入和長(zhǎng)期研發(fā)積累，如何平衡短期效益與長(zhǎng)期發(fā)展，是每一家鋰電企業(yè)必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

“連續(xù)三年，固態(tài)電解質(zhì)研發(fā)都享有獨(dú)立預(yù)算池，這在公司歷史上從未有過(guò)。”天賜材料相關(guān)人士告訴證券時(shí)報(bào)記者，公司投入的大量研發(fā)資金中，固態(tài)電解質(zhì)被列為最高優(yōu)先級(jí)（S級(jí)）。

早期，天賜材料內(nèi)部在技術(shù)路線選擇上曾有過(guò)激烈爭(zhēng)議。聚合物電解質(zhì)派與硫化物派各執(zhí)一詞。“當(dāng)時(shí)聚合物派認(rèn)為該路線工藝兼容性高、落地快，硫化物派則追求更高理論性能，但工程風(fēng)險(xiǎn)大。”

最終天賜材料祭出“賽馬機(jī)制”：同等資源支持，6個(gè)月后用數(shù)據(jù)說(shuō)話。6個(gè)月后，硫化物路線在離子電導(dǎo)率和循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試中勝出，但聚合物小組卻并沒有解散，而是轉(zhuǎn)型跟蹤國(guó)際前沿技術(shù)。

“真正的創(chuàng)新生態(tài)，不是非此即彼的選擇，而是保持開放與專注的平衡。”天賜材料CEO的堅(jiān)持，如今成了團(tuán)隊(duì)的共識(shí)。

在以天賜材料為代表的一批中國(guó)鋰電企業(yè)持續(xù)突破下，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化加速推進(jìn)。

材料端，電池負(fù)極材料龍頭貝特瑞發(fā)布了固態(tài)電池材料整體解決方案，涵蓋貝安FLEX半固態(tài)及GUARD全固態(tài)系列產(chǎn)品；有研稀土與上海洗霸成立合資公司發(fā)展硫化鋰業(yè)務(wù)。電池端，鵬輝能源預(yù)計(jì)在2025年三季度末完成固態(tài)電池中試線建設(shè)。應(yīng)用端，東風(fēng)汽車擬2026年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池上車；孚能科技已向頭部人形機(jī)器人公司送樣全固態(tài)電池。

最好的研發(fā)在客戶車間

從正在爆發(fā)的AI眼鏡、AI玩具、AI耳機(jī)，到即將進(jìn)入家庭和商用場(chǎng)景的機(jī)器人、無(wú)人機(jī)，這些新興設(shè)備對(duì)電池的續(xù)航時(shí)間、安全性、形態(tài)適配性提出了更高的要求，也催生了固態(tài)電池的增量空間，提高了其價(jià)值門檻。

“AI是新一輪的產(chǎn)業(yè)革命，固態(tài)電池是新一輪的能源革命，二者的疊加將會(huì)帶來(lái)巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，下游的市場(chǎng)正加速轉(zhuǎn)化。”豪鵬科技董事長(zhǎng)潘黨育告訴記者，在產(chǎn)能整合完成、高端產(chǎn)品持續(xù)放量的雙重驅(qū)動(dòng)下，公司未來(lái)3至5年將以打造“AI+固態(tài)”電池為核心，堅(jiān)定不移走技術(shù)創(chuàng)新和大客戶戰(zhàn)略。

下游產(chǎn)業(yè)的龐大需求，對(duì)鋰電企業(yè)的協(xié)同攻關(guān)提出更高要求。某頭部電池廠的車間里，一塊顯示屏正實(shí)時(shí)刷新著數(shù)據(jù)：60℃循環(huán)測(cè)試中，電芯內(nèi)阻突然飆升30%。這個(gè)異常數(shù)據(jù)，牽動(dòng)著天賜材料與客戶雙方團(tuán)隊(duì)的神經(jīng)。聯(lián)合攻關(guān)組迅速成立，天賜團(tuán)隊(duì)36小時(shí)內(nèi)拿出改性電解質(zhì)方案，客戶則同步調(diào)整了烘烤工藝。

這種協(xié)同創(chuàng)新模式，如今在中國(guó)鋰電企業(yè)內(nèi)已成為常態(tài)。客戶的產(chǎn)線數(shù)據(jù)與鋰電企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)互通，形成了“問(wèn)題快速定位—方案同步迭代—效果即時(shí)驗(yàn)證”的閉環(huán)。換言之，最好的研發(fā)不在實(shí)驗(yàn)室，而在客戶的車間里。

從液態(tài)到固態(tài)，從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)線，中國(guó)鋰電企業(yè)的突圍之路，正是中國(guó)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)的一個(gè)縮影。在這里，每一次技術(shù)突破都始于對(duì)產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)的敏銳捕捉，每一次創(chuàng)新都源于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的集體智慧。這種內(nèi)生動(dòng)力，正推動(dòng)著中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)在全球競(jìng)爭(zhēng)中不斷實(shí)現(xiàn)新的突破。