城乡统筹发展网讯 一块小小的电池正极材料，从科研人员的烧杯试管，到新能源汽车的储能心脏，中间横亘着一条名为“中试”的鸿沟。如何跨越？位于两江协同创新区的新一代电池储能材料中试平台给出了自己的解法。
这个由北京理工大学重庆创新中心建设运营的平台，因入选工信部首批重点培育中试平台而备受关注。小编近日走进平台下设的绿色二次电池与新能源材料中心，探访这个明月湖首个电池储能跨层级中试载体，了解其如何让“书架”上的技术真正走上“货架”。
▲新一代电池储能材料中试平台。受访单位供图
01攻克开裂难题，让正极材料“延年益寿”
在中试平台的实验室里，科研人员正在对一批高镍三元材料进行新一轮循环测试。这类广泛应用于高端新能源汽车电池的正极材料，面临一个行业共性痛点：二次颗粒在充放电过程中容易开裂、晶体结构衰退，最终导致电池寿命缩短。
“我们通过材料内部应力缓冲技术和表面自重构CEI技术，相当于给材料颗粒穿上一层‘缓冲衣’。”绿色二次电池与新能源材料中心相关负责人打了个比方。这项包含原位改性NCM三元正极材料等一系列专利的技术，成功攻克高比容量层状正极材料无法兼顾结构稳定性的行业难题，不仅提升了材料的放电容量和循环性能，还让生产成本降低约25%。该项“长寿命、高安全性高镍正极材料创新技术”由中国有色金属工业协会鉴定为“国际领先”，获2022年中国有色金属工业协会技术发明奖二等奖。
技术突破很快从实验室走向生产线。团队与宜宾锂宝新材料有限公司签署合作协议，将高镍三元材料制备技术应用于企业量产。数据显示，技术应用期间新增产值近30亿元，新增利税超1.4亿元。如今，宜宾锂宝已成长为专精特新“小巨人”企业，其三元正极材料出货量跻身行业前列。
而这只是平台技术转化的一个缩影。据统计，该中心与宜宾锂宝、中国五矿等龙头企业建立战略合作，近三年累计技术服务经费超过5000万元。
02一条中试线，让富锂材料走出“深闺”
在平台的百公斤级中试线上，一批无钴富锂材料正在经历工艺熟化的最后阶段。这种被视为下一代三元正极材料升级产品的富锂锰基材料，可使半固态/固态电池拥有高达400-500Wh/kg的能量密度，按照同样单位重量的电池，续航里程可以从500公里跃升至1000公里以上。
▲科研人员正在进行合成配料工作。受访单位供图
“高比容量、低成本的富锂材料前景广阔，但从实验室到量产，中试环节是关键。”负责人介绍，平台依托这条自动化中试线，已成功开发出4类不同特性的富锂正极材料，形成了完整的自主知识产权体系。
2021年12月，平台孵化的产业化公司——重庆理英新能源科技有限公司正式成立，并获得650万元天使轮投资。相关富锂材料技术荣获明月湖国际创新创业大赛“创新奖”并入选重庆新材料首用计划。
“我们计划启动A轮融资1.5亿元，建成2000吨规模的产线。”团队透露，2000吨在行业内被视为新技术产品正式定型生产的里程碑，达产后预计可实现年产值3亿元。
03从材料到电芯，一站式服务为企业“试错”
对于许多新材料企业而言，研发最怕的不是技术本身不行，而是投入大量资源后发现“水土不服”。绿色二次电池与新能源材料中心提供的，正是一套帮助企业降低试错成本的系统化服务。
以重庆某企业研发的新型锂离子电池专用粘结剂为例，企业对新材料的应用效果心里没底。中试平台启动了一套完整的验证流程：从浆料制备的稳定性测试，到极片涂布、辊压的物理性能分析；从组装Ah级软包电芯进行全项目电化学测试，到循环后拆解电芯开展失效分析——一套组合拳下来，企业不仅明确了新材料在特定体系中的性能表现，还获得了工艺优化的精准方案。
“我们相当于帮客户把可能踩的坑先踩一遍。”负责人笑言。这种标准化、全流程的测试验证方法，为客户缩短了研发周期，也为电池材料行业的科学评价提供了可复制的范例。
目前，该平台已建成1万平方米中试场地，拥有场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等高端精密仪器设备300余台套，累计开展中试服务超过130项，年均中试收入超1000万元。
▲用于元素分析的X射线能谱仪。受访单位供图
04两个中心协同，构建全链条创新生态
与绿色二次电池与新能源材料中心比邻而居的，是平台下设的另一个重要板块——先进储能技术中心。其拥有与中国电科院、国网重庆电科院共建的国家电网电池储能技术实验室共享（重庆）实验室，是西南地区唯一的国网储能电池认证服务中心。
“材料研发和系统检测是储能产业发展的两条腿。”据介绍，先进储能技术中心聚焦电池单体及系统故障诊断和健康状态评估关键技术，2023年正式运营以来，累计检测经费已超2500万元，服务电池相关企业20余家，承担着国网西南片区储能电池检测评价任务。
从正极材料的关键技术攻关，到电芯级别的性能验证；从帮助初创企业跨越“死亡之谷”，到为龙头企业提供检测认证——新一代电池储能材料中试平台正在构建一个覆盖研发、中试、检测、孵化的全链条创新生态。
就在去年10月，该平台的董锦洋博士后团队凭借《绿芯动力——宽温域动力电池关键技术》项目在第三届全国博士后创新创业大赛中斩获银奖。这项技术通过突破超快焦耳加热动态掺杂等核心技术，让电池在“耐低温、抗高温、长续航”方面表现亮眼。
从服务一家企业到全方位赋能一个产业发展；从填补重庆高端锂电正极材料空白到辐射川渝储能产业集群，明月湖畔的这个中试平台，正以“全链条一站式”的专业创新服务，为重庆打造新型储能产业高地注入源源不断的动能。
文/孙建和 审核/刘辉
