从海外科研学者到国产固态赛道突围者,从单点技术深耕到全链产业布局,吴凡的创业之路,是新生代科研创业者的缩影,更是中国固态电池产业从跟跑到竞速、从空白到突破的生动见证。

【编者按】当前,全球新能源电池产业正处在重要的历史拐点,传统液态锂电池的性能天花板日渐显现,全固态电池被视为下一代电池技术变革的重要方向,吸引着全球科研力量与产业资本竞相角逐。

但从实验室的机理研究,到工业化产线的落地量产,固态电池的产业化绝非一蹴而就。这条赛道之上,既有技术路线的博弈取舍,亦有产业链缺失带来的现实阻碍,更裹挟着资本市场的喧闹与概念炒作的泡沫。不少人热衷于讨论固态电池何时装车、何时大规模商用,却容易忽略背后材料迭代、设备改造、工艺验证等漫长工程化之路。

技术理想不能脱离产业土壤,前沿创新更要抵御资本浮躁。本期“新赛道·企业家说”独家专访中科固能董事长吴凡,不仅是记录一位科研创业者的成长故事,更希望透过个体的实践,窥探中国全固态电池产业真实的发展现状。没有一蹴而就的奇迹,只有产业链上每一环脚踏实地的攻坚,在试错与迭代之中,才能慢慢靠近全固态电池商业化的明天。

中关村新型电池技术创新联盟理事长/中国电池网、海融网创始人于清教(左)对话中科固能董事长吴凡(右) 摄影│常青

中关村新型电池技术创新联盟理事长/中国电池网、海融网创始人于清教(左)对话中科固能董事长吴凡(右) 摄影│常青

从科研者到创业者 吴凡的自我重塑

2018年,一个跨越重洋的邀约改变了吴凡的人生轨迹,向其发出邀约的,是中国锂电行业泰斗——中国科学院陈立泉院士。

当时,陈立泉院士已经着手布局液态锂电池、固液混合电池、硅负极材料等一系列的材料、电芯相关的产业,但在代表下一代技术的全固态电池产业化上,始终缺少一支深耕前沿、专业过硬的核心攻坚团队。

彼时的吴凡,已在普林斯顿大学、哈佛大学等美国名校深耕多年,扎根前沿材料科研领域,是业内极具潜力的青年科研人才,而且在哈佛大学担任研究员的时候,吴凡正在进行的课题就是全固态电池研究。

中科固能董事长吴凡

“2018年下半年,我和陈院士关于下一代全固态电池的产业化有过线上的交流,陈院士对这个非常感兴趣,也希望能够投入专业的团队去做全固态电池产业化相关的工作。我觉得这是一个想象空间非常大,而且对于锂电产业具有推动性、实质性改革一些贡献的机会。”

没有繁复的客套,只有关乎中国锂电未来的对话,一番交流,让远在海外的吴凡,下定决心转身归国。

很多人不解,放弃海外顶尖的科研平台、成熟的学术资源,投身一条尚无成熟产业链、前路未知的全新赛道,究竟值得吗?

在吴凡心里,答案无比坚定。

成熟的赛道只有存量博弈,而全固态电池,是能给整个锂电产业带来实质性变革的机会。比起在海外深耕学术领域,归国攻坚卡脖子核心技术、推动国产新能源产业迭代,这份价值与使命,更让他心潮澎湃。

决断之后,便是雷厉风行的落地,2019年年初,加入中科院团队仅仅10天,这位年轻的科研学者便带着初心与底气扎根江苏溧阳,担任长三角物理研究中心科学家工作室主任、天目湖先进储能技术研究院首席科学家,进行固态电池关键技术的研发。

2022年底,吴凡联合中科院物理所、溧阳市政府共同创办中科固能,专注于硫化物固态电解质等材料的研发、生产,通过中科院审批和国资委备案,公司于2023年10月正式签约落地,吴凡担任中科固能董事长,全面负责企业运营。

中科固能

依托中科院物理所与陈立泉院士团队在溧阳布局的产业化基地、中试研发中心,完备的科研与产业配套,让吴凡的创业之路少了许多从零起步的阻碍。快速组建团队、搭建实验室、敲定研发方向、启动产业化孵化,从海外学术殿堂的研究员,到国内科创一线的创业者,吴凡的身份切换,干脆又利落。

如今的吴凡,既是中科院物理所最年轻的博导之一,深耕科研、敬畏技术;也是中科固能董事长,躬身实业、统筹企业。

不过,科研与实业,是两套截然不同的逻辑。

真正扎根产业一线,他才真切体会到,做科研,执着、较真、深耕细节是优势;做企业,不能局限于单一事件,必须在纷繁复杂的事务中理清脉络,知人善任、适度放权。这是吴凡在实战中沉淀的最深刻感悟。

创业两年多,是中科固能飞速成长的两年,也是吴凡快速蜕变的两年。

“过去的两年多,我个人包括我们整个公司都成长非常快,也经历了很多坎坷和困难,我觉得对于一家公司,对于中科固能来讲,最重要的还是人才和技术的积累,在各个关键岗位和关键部门都要有核心的人才进行产业化的推动。”

他深知,科创企业的核心生命力,永远是人才与技术。为此,他开始搭建专业化团队架构,让专业的人站在专业的岗位独当一面。研发攻坚交给技术核心团队,市场开拓交由资深行业人才,企业运营依托成熟体系稳步推进。

一边坚守科研初心,守住技术创新的核心底线;一边适配产业规律,习得企业经营的全局智慧。在科研与实业的平衡中,吴凡完成了从顶尖学者到新生代企业家的精准蜕变。

硫化物电解质产线落地 啃下创新量产硬骨头

相比于行业内多数初创企业,中科固能的创业之路,走得更难,也更扎实。

当下火热的液态锂电池赛道,企业可以依托成熟产业链持续迭代升级,而吴凡带领团队深耕的硫化物固态电解质赛道,在创业之初,几乎是一片空白。

没有成熟案例可循,没有现成设备可用,没有配套产业链支撑,还要把实验室技术落地为工业化量产产线,这是中科固能创业初期面临的最大挑战。

吴凡回忆称,将这种原始创新的材料工艺,从实验室手套箱设备放大到百吨级工业化连续生产,是完全不同的逻辑,工艺参数、设备适配、生产稳定性、产品良率,每一个环节都是全新的挑战。

为了落地这条产线,中科固能逐一对接近十家供应商,一对一沟通定制方案,拆分数十个设备模块,逐一调试、反复迭代,一点点“拼凑”出完整的自动化产线体系。

2024年底,中科固能自主设计、自主搭建的百吨级硫化物材料连续自动生产线正式建成,顺利通过工信部验收。这不仅是公司的里程碑突破,更填补了国内硫化物固态电解质规模化量产的工艺空白,为国内全固态电池产业化落地,筑牢了核心材料根基。

在吴凡看来,这场从0到1的产线搭建,不仅仅是设备与工艺的突破,更是团队的全方位成长,让团队真正吃透了从实验室技术到工业化量产的全流程逻辑,积累了独一无二的产业化经验。

而之所以锚定硫化物固态电解质路线,源于吴凡对行业的精准研判与长远布局。

“目前主流技术路线各有优劣,适配场景截然不同。”吴凡介绍称,聚合物、氧化物等路线,现阶段可依托电解液辅助,实现较好的稳定性与安全性,但受限于离子电导率短板,无法支撑高能量密度、高安全性的全固态电池需求。

基于此,中科固能明确自身定位,不追逐短期固液混合电池的热度,专注深耕无机超高离子电导率硫化物晶体材料,做全固态电池领域的核心材料与核心部件供应商,推动全固态电池产业化。

中科固能

目前,中科固能研发的硫化物电解质材料,最高离子电导率可达18mS cm-1,处于行业顶尖水平;通过精准工艺控制,可实现粉体粒径均匀分布,大幅提升电池适配性。同时,创新采用阴阳离子掺杂技术,研发出镍基、铝基硫银锗矿材料,在保持高离子电导率的前提下,大幅提升材料空气稳定性,打破了硫化物材料必须真空手套箱作业的行业桎梏,适配工业化量产需求。

独创的硼硫催化法工艺,更是无需硫化锂原料,反应彻底、无杂质,既降低了生产成本,又提升了产品稳定性,为规模化量产奠定了核心工艺基础。

不仅如此,在行业多数企业聚焦单一材料、单一工艺研发时,吴凡带领中科固能,完成了纵向一体化的全链条自研布局。

中科固能

如今的中科固能,不仅拥有百吨级硫化物材料自动化产线,还搭建了3000㎡的百MWh级全固态电池中试研发中心,形成了“电解质材料-电解质膜-电芯试制”的完整研发闭环,可自主完成材料制备、体系筛选、工艺优化、电芯试制、性能测试全流程。

这套自研闭环体系,是中科固能最核心的差异化竞争力,公司能够快速迭代材料配方、优化生产工艺,精准匹配合作客户的定制化需求,大幅缩短技术落地周期。团队自研的60Ah全固态软包电芯,搭载自主硫化物材料,已通过第三方权威测试,实现针刺不起火、不爆炸,在高安全性、高能量密度领域展现出绝对优势。

当然,对于企业发展边界,吴凡有着清醒的认知与克制的布局节奏。

“中科固能始终坚守固态电池核心材料供应商的定位,不会跨界终端电芯商业化生产。”吴凡明确道,公司中试研发中心的电芯试制,仅用于内部技术迭代、与国内外头部企业定向联合研发,不与客户形成竞争关系。

中科固能

这种定位,让企业既能深耕核心技术,又能保持开放的合作姿态,与行业上下游共建生态、协同发展。目前,中科固能已与国内部分主流车企以及英国头部企业达成深度联合研发合作,聚焦2027-2028年小批量装车目标,持续优化电芯能量密度、安全性能、倍率性能。

全球固态电池竞逐白热化 正视行业短板加速超越

全球固态电池赛道已进入中日韩三国竞速的白热化阶段。

日韩企业深耕硫化物全固态电池赛道二十余年,起步早、积累深,在基础研发、工艺迭代、设备配套上,拥有长期积淀的技术厚度。

中国固态电池产业虽然起步晚,但在国家政策的引领与举国体制的攻坚下,国内固态电池产业链快速崛起。从2023年央企固态电池联合体成立,到2024年工信部60亿元全固态电池装车项目,自上而下的政策赋能,让国内赛道从零星探索,走向全面爆发。

值得一提的是,2024年工信部60亿装车项目专项中,最大的硫化物固态电解质材料供应商之一便是中科固能。

在吴凡看来,当前国内与日韩产业格局,已发生根本性扭转。

从硫化物材料产能、消耗量、电芯试制规模来看,中国企业已全面追平日韩水平。目前日韩企业仍处于百吨级材料产能阶段,规划2027年落地千吨级产线,而国内企业的产业化落地节奏、产能迭代速度,已然实现同步竞速。

据了解,除了江苏溧阳的百吨级硫化物电解质产线,中科固能也正在同步规划西南地区生产基地千吨级固态电解质产线,为万吨级规模化奠定基础。

不过,吴凡也清醒正视行业短板,不盲目乐观。

“国内固态电池赛道大规模产业化布局仅两年多,相较于日韩二十年的技术积淀,在工艺细节、设备适配、量产良率、产业链配套上,仍存在明显差距。”

中科固能

吴凡提到,当下全固态电池最大的行业痛点,不仅仅是材料技术瓶颈,还有工业化量产难题。比如制备工艺苛刻、生产良率偏低、设备体系不成熟、加压适配、产气等工程问题,仍是制约全固态电池规模化商用的核心阻碍。

纵观行业当下,多数企业仍停留在固液混合电池的量产落地阶段,真正的全固态电池,仍处于实验室验证、中试迭代阶段。

据研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国固态电池行业发展白皮书(2026年)》数据显示,2025年混合固液电池率先跨越从“样品到产品”的产业化拐点,全球固态电池出货量达到8GWh,同比增长51.9%。目前出货全部为混合固液电池,在动力电池、储能、低空经济多元场景同步放量。

根据各企业最新公布的量产计划,随着全固态电池中试线密集投产,关键材料持续降本(硫化物下降超过35%),行业已形成清晰节奏:2026年拼产线拼验证、2027年拼装车拼示范、2030年前后拼大规模商业化。

在吴凡看来,2027年,全固态电池可以实现示范性装车落地,这是国家政策明确的核心目标,也是行业共识的关键节点,不过受限于量产良率与工艺瓶颈,短期内难以大规模普及。

2030年,预计行业将迎来初步规模化,全球全固态电池产能有望达到30-50GWh。

这一预测,相比于机构数据来看要保守得多,吴凡直言,全固态电池不是单一技术的突破,而是一场全产业链的系统性工程。受限于成本偏高的特点,固态电池初期不会大规模渗透储能、大众动力电池等价格敏感场景,将优先落地3C产品、无人机、智能装备、机器人、航空航天等高能量密度、高安全性、价格不敏感的应用场景,通过小众场景迭代技术、优化成本、完善产业链,逐步向乘用车市场渗透。

这个体量,相较于万亿级的液态电池市场,确实要小得多,但具备里程碑意义。届时,固态电解质材料产能将达到万吨级,正负极、辅材、设备等全产业链配套基本完善,行业将完成从实验室技术到商业化产品的跨越。

近几年,固态电池赛道历经了资本市场的冷热起伏,概念炒作盛行,很多企业被资本节奏裹挟,重概念、轻研发,重炒作、轻落地。但在吴凡看来,资本市场的热度是虚的,客户的认可、技术的落地,才是企业活下去、走得远的根本。

在吴凡的布局中,当下中科固能的核心任务是持续优化硫化物材料性能、提升产品良率、降低量产成本,依托百吨级产线稳定供货,依托联合研发打磨产品体系,用实打实的技术成果、落地案例,积累行业口碑。

“把产品做好,把技术做实,把产业做深,资本市场自然会给出公允的定价。”吴凡坚定地认为。

【总编圈点】

从海外科研学者到国产固态赛道突围者,从单点技术深耕到全链产业布局,吴凡的创业之路,是新生代科研创业者的缩影,更是中国固态电池产业从跟跑到竞速、从空白到突破的生动见证。

创业考验的从来不是一时的热度,而是长期的综合能力、资源积淀与团队韧性。深耕实业的路上,没有捷径可走,唯有脚踏实地、久久为功,以技术为根、以人才为基、以产业为本,方能在激烈的行业竞争中,站稳脚跟、行稳致远。

日复一日的研发攻坚、产线调试、市场深耕,让这位青年创业者褪去了纯粹的学术青涩,多了一些实业家的沉稳与通透。站在全球锂电从液态向全固态跨越的关键风口,他带着一支年轻的团队,扎根硫化物固态电解质核心赛道,以原始创新破局行业壁垒,在国产固态电池突围之路上,稳步前行,值得期待!

[责任编辑:常青]

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