在奧運(yùn)這個大平臺上，以“科技、綠色、人文”為發(fā)展趨勢，各種新材料產(chǎn)品爭奇斗艷。不必說巧奪天工的“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)、晶瑩剔透的“水立方”、韻味十足的“祥云”火炬，不必說可降解餐盒、購物袋中的綠色材料、自清潔玻璃中納米材料以及國家體育館太陽能發(fā)電系統(tǒng)的能源材料，也不必說令人耳目一新的“鯊皮泳衣”、“聰明”球衣和“神奇”跑鞋，單是全球首次將磷酸鐵鋰正極材料的動力電池應(yīng)用于純電動大巴就絕對地可圈可點。 

至今，在以奧運(yùn)場館為特色的觀光2號線和以長安街沿線風(fēng)景為特色的5號線上，依然行駛著這樣的電動客車，其動力電池組亦正在北京純電動環(huán)衛(wèi)車中得到批量應(yīng)用。“磷酸鐵鋰電池”、“北大先行制造”，一時之間洛陽紙貴。可是，究竟什么是磷酸鐵鋰電池?以它作為電池的動力材料具有怎樣的優(yōu)勢?為此，記者走訪了北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院博士生導(dǎo)師、北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司副總經(jīng)理周恒輝博士。 

鋰離子為動力的電池的性能主要取決于正負(fù)極材料，近幾年，磷酸鐵鋰作為鋰動力電池材料的一顆新星而出現(xiàn)。相對于傳統(tǒng)的動力電池，磷酸鐵鋰電池具有諸多的優(yōu)勢。首先磷酸鐵鋰電池壽命超長，而且使用起來更加安全，一般的錳酸鋰和鈷酸鋰耐熱溫度只在200℃左右，而磷酸鐵鋰的放熱峰值可達(dá)350℃～500℃，故鈷酸鋰或錳酸鋰電池在濫用條件下存在爆炸隱患可能對消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰電池的出現(xiàn)解決了這類安全隱患問題，經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試即使在最惡劣的交通事故中也不會產(chǎn)生爆炸。該類電池可大電流快速充放電，在專用充電條件下，1.5C充電40分鐘內(nèi)即可使電池充滿，最高放電倍率可達(dá)20c以上，而鉛酸電池現(xiàn)在則無此性能。無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價格便宜、壽命長，磷酸鐵鋰以其一系列的優(yōu)點成為新一代鋰離子電池的理想正極材料，也成為國家“863”計劃、“973”計劃和“十一五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點支持的領(lǐng)域。 

正是在“863”計劃新材料領(lǐng)域的支持下，北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司與北京大學(xué)攜手研發(fā)了400V／360Ah應(yīng)用于純電動大巴的磷酸鐵鋰動力電池組。該電池組每次充電可運(yùn)行150公里以上，截至2008年2月底，應(yīng)用該電池組的純電動大巴已運(yùn)行一萬多公里，通過了汽車產(chǎn)品主管部門所需的所有測試，并被列入4月份發(fā)布的“車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告(第165批)”目前，這類電池組已經(jīng)成功應(yīng)用于奧運(yùn)純電動大巴。 

獨(dú)具慧眼識真“金” 

以周恒輝為首的科研團(tuán)隊獨(dú)具慧眼地在磷酸鐵鋰材料上找到了新的突破，然而，他們并不是第一個注意到磷酸鐵鋰材料的人。磷酸鐵鋰在電池領(lǐng)域的應(yīng)用最早起源于國際鋰電池材料巨擘――J.B.Goodenough及其合作者在1997年的一次發(fā)現(xiàn)。其后。逐漸成為電池領(lǐng)域公認(rèn)的理想正極材料，但因其導(dǎo)電性差，不適合大電流充放電，距實際產(chǎn)業(yè)應(yīng)用尚有較長的一段距離，只局限于實驗室的基礎(chǔ)研究。 

1995年，周恒輝開始在北京大學(xué)攻讀博士學(xué)位，師從慈云祥教授。準(zhǔn)備論文之際，僅過而立之年的他把目光瞄向了剛興起不久的鋰離子電池及其材料研究。1998年，周恒輝以優(yōu)異的成績拿下了理學(xué)博士學(xué)位。在其項目團(tuán)隊有關(guān)鋰離子電池及其關(guān)鍵材料研究成果的基礎(chǔ)上，1999年12月10日，東圣投資有限公司與北京大學(xué)合作創(chuàng)建了北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司。 

2001年，周恒輝指導(dǎo)的一個本科學(xué)生在做畢業(yè)論文時，選擇了當(dāng)時并不算是熱點的磷酸鐵鋰，通過對學(xué)生畢業(yè)論文的輔導(dǎo)。周恒輝對這一“冷門”材料有了初步的認(rèn)識，對其低成本、高安全的特性發(fā)生了極大的興趣。而此時，正值中國電池產(chǎn)業(yè)流光溢彩之際，經(jīng)過一番市場調(diào)查，周恒輝發(fā)現(xiàn)一家位于美國的原本生產(chǎn)鈷酸鋰電池的客戶轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰電池，在分析了客戶需求導(dǎo)向之后，北大先行也啟動了磷酸鐵鋰研究。“1996年，業(yè)界對于磷酸鐵鋰電池還只是基于一個可能性的認(rèn)識上”，周恒輝介紹說，“2002年以后，磷酸鐵鋰才真正為人們所熟悉，而真正形成規(guī)模效益則已經(jīng)到了2006年之后。”他相信隨著磷酸鐵鋰材料和電池性能的逐步提高，其應(yīng)用領(lǐng)域必將不斷擴(kuò)大，從而產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。 

2002年底，北大先行的一家臺灣客戶需要用于藍(lán)牙耳機(jī)的3伏扣式電池，基于成本考慮，他們向客戶推薦了磷酸鐵鋰電池。盡管只有3萬枚扣式電池，但畢竟是他們拿到的第一個磷酸鐵鋰單子，就是這筆單子使他們邁出了磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化的第一步。而這種以最快的速度接近終端市場的方法也成為北大先行一直遵循的技術(shù)路線，“這種快速的成果轉(zhuǎn)化通道能讓每個人更加便捷地感受到技術(shù)的進(jìn)步”，周恒輝如是說。一分耕耘一分收獲 

2003年。北大先行以他們獨(dú)特的眼光和勇氣，在一片質(zhì)疑聲中，承擔(dān)了北京市科學(xué)技術(shù)委員會的“新一代正極材料磷酸鐵鋰中試研究”項目。磷酸鐵鋰一向以技術(shù)難度大、門檻高、產(chǎn)業(yè)化方向不明晰等原因而存在著諸多的風(fēng)險。成為業(yè)界一塊難啃的骨頭。然而困難退縮絕不是北大先行的品格，也不是周恒輝的個性。在北京市科委和國家“863”計劃的支持下，他們開始了新的科研征程。經(jīng)過幾年的努力，他們形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的磷酸鐵鋰中試生產(chǎn)技術(shù)，建成了年產(chǎn)100噸的示范生產(chǎn)線，成功解決了磷酸鐵鋰材料改性和規(guī)模生產(chǎn)方面的難題，在國內(nèi)率先實現(xiàn)了磷酸鐵鋰的規(guī)模生產(chǎn)，其磷酸鐵鋰電池正極材料各項性能指標(biāo)均達(dá)到或是超過了項目任務(wù)書上的要求，產(chǎn)品性能得到國內(nèi)外客戶的廣泛認(rèn)可和好評，并有多項發(fā)明專利獲得授權(quán)。 

一分耕耘一分收獲，周恒輝他們的努力終于迎來了曙光，2007年3月28日，“新一代正極材料磷酸鐵鋰中試研究”項目順利通過了北京市科委組織的項目驗收。他們的成就有目共睹，在這個項目中，不僅解決了從實驗室技術(shù)至批量生產(chǎn)技術(shù)中的一系列工程問題，而且形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中試生產(chǎn)技術(shù)，推動了上下游產(chǎn)業(yè)鏈的形成。在此基礎(chǔ)上，他們與合作企業(yè)研制的55Ah及120Ah磷酸鐵鋰電池及其電池組通過了國家“863”動力電池測試中心的QC／T743-2006《電動道路車輛用鋰離子蓄電池》國家標(biāo)準(zhǔn)的所有32個項目的測試，鑒定結(jié)果顯示：磷酸鐵鋰電池在過充、針刺、擠壓等試驗中體現(xiàn)了良好的安全性能。國家“863”電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬給予了該產(chǎn)品高度的評價，他表示，“利用磷酸鐵鋰制備的高容量動力電池在檢測過程中，顯示出良好的安全性與壽命，加之原料豐富，從這一點說，作為電動車用動力電池，磷酸鐵鋰具備良好的商業(yè)價值。” 

守得云開見月明 

一項新技術(shù)的發(fā)展勢必要經(jīng)歷一個從被質(zhì)疑到被接受的過程，2007年的中國，磷酸鐵鋰材料也是守得云開見月明。在這一年里，磷酸鐵鋰成果得到了前所未有的發(fā)展，其技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用進(jìn)程以及它所呈現(xiàn)出的規(guī)模成長性超乎了所有人的想象。國內(nèi)不少公司都在積極試制應(yīng)用于電動車、電動自行車、電動工具等領(lǐng)域的磷酸鐵鋰電池，部分企業(yè)已經(jīng)儲備

了四五個不同應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)品，我國的磷酸鐵鋰發(fā)展正式步入了產(chǎn)業(yè)化階段。正因為其優(yōu)于以往鋰動力電池正極材料的這些特性，不少企業(yè)已開始強(qiáng)力介入電動車用磷酸鐵鋰電池的研發(fā)。以國內(nèi)知名電池生產(chǎn)企業(yè)――天津力神、比亞迪為代表的中國電池界，紛紛投入巨資啟動了磷酸鐵鋰動力電池研究，并建設(shè)了相關(guān)生產(chǎn)線。比亞迪公司更在2007年的深圳高交會上，高調(diào)發(fā)布了名為“ET―POWER”的鐵電池，并表示隨著以鐵電池為動力之一的雙?；旌想妱悠嘑6預(yù)計于2008年推向市場，鐵電池將實現(xiàn)成熟商用，而比亞迪鐵電池正是磷酸鐵鋰電池。可以說，繼錳酸鋰產(chǎn)業(yè)化之后，磷酸鐵鋰批量生產(chǎn)技術(shù)的突破使得中國動力鋰電池行業(yè)呈現(xiàn)出多元化的態(tài)勢。 

應(yīng)時、應(yīng)勢，對于周恒輝及其團(tuán)隊來說，他們是生得其時，鋰鐵電池高速發(fā)展的今天無疑是給了他們一個穩(wěn)定發(fā)展的平臺。這位自稱為“土生土長”的北大人，談起磷酸鐵鋰，談起北大先行，語氣中總是有著難以掩抑的自豪。九年，對于一個處在競爭白熱化的高科技企業(yè)來說，能夠贏得一席之地已是不易。更何況是像他們一樣走在行業(yè)的前列!這其中，該深埋著如周恒輝一樣的北大人多少的汗水呢! 

2007年3月，北京大學(xué)與北大先行科技產(chǎn)業(yè)有限公司聯(lián)合申報的“磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化技術(shù)”經(jīng)北京市政府批準(zhǔn)進(jìn)入“北京新材料工程中心”首批入選項目。同年10月，北京市副市長趙鳳桐親自為“磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化基地”授牌。 

“磷酸鐵鋰產(chǎn)業(yè)化基地”的建設(shè)，為周恒輝找到了一個新的起點?；蛟S，在他心中，基礎(chǔ)科研本來就只是一個過程，他所追求的終極始終是規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。“形成具自主知識產(chǎn)權(quán)的‘能量型’和‘功率型’兩大產(chǎn)品規(guī)格系列以及一條300噸／年的生產(chǎn)線”，這似乎已經(jīng)不僅僅只是一個單純的夢想。那些曾經(jīng)廢寢忘食的日夜，那些曾經(jīng)行色匆匆的過往，都是他們努力的明證。北京奧運(yùn)期間，純電動奧運(yùn)大巴的出色表現(xiàn)，也將成為他們繼續(xù)奮斗下去的動力。 

俗話說，好的開始是成功的一半，但是，面對過去幾年里所取得的成功，周恒輝卻保持著一貫的清醒，“盡管我們生產(chǎn)的磷酸鐵鋰制成的電池已經(jīng)通過相關(guān)部門的檢測，在安全性、循環(huán)壽命上有著良好的表現(xiàn)，但在其他技術(shù)指標(biāo)上還有許多可提升的空間，我們將充分發(fā)揮北京大學(xué)在材料化學(xué)方面的研究優(yōu)勢，結(jié)合市場的需求，進(jìn)一步通過電極材料性能的升級帶動整個鋰電行業(yè)的發(fā)展”。他解釋說，業(yè)界的創(chuàng)新是一方面，而純電動車這一對傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的革命性變化，政府政策、市場認(rèn)同度等亦對其發(fā)展將產(chǎn)生著重要的影響，即基于磷酸鐵鋰動力電池的電動產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模商業(yè)發(fā)展還尚待官產(chǎn)學(xué)研的進(jìn)一步合作和廣大用戶的認(rèn)可。 

平和的心態(tài)、堅韌的精神、實實在在的技術(shù)和適合市場需求的產(chǎn)品，周恒輝就像他所在的北大先行一樣，始終為人們的社會生活尋找著更新更方便的移動新能源。“只有民族的，才是世界的”，在中國躍居全球第二大材料市場后的今天，他們那種一往無前的“先行創(chuàng)新”的勇氣和魄力必將會創(chuàng)造出一個燦爛的明天。