我国国立科研机构全链条式创新的模式研究

引导与催化，等待市场需求与技术进步周期叠加的时间窗口

从 1991 年第一块商用锂离子电池出现至今的近 30 年里，锂离子电池产业一直在加速跑，而最近 10 年是高速发展期。在以中、日、韩三国为主的角逐中，3 个国家的角色在不断变化。索尼等日本企业培育了锂电池的相关市场，推动了智能手机和纯电动汽车（EV）等的发展。目前，全球锂离子电池产业主要集中在中、日、韩三国。从 2015 年开始，在中国大力发展新能源汽车的带动下，中国锂离子电池产业规模开始迅猛增长，当年中国就已经超过韩、日跃居至全球首位，并逐步拉大差距。相较于日、韩，中国企业数量大，技术水平参差不齐，主要依靠更高的性价比优势逐步进入市场，但市场占有率上升缓慢。

除了消费电子等需求外，全球对于环境保护的生态需求越来越突出，这直接加速了锂离子电池巨大市场的形成。2012 年 7 月以来，国务院印发《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020 年）》，支持以纯电动汽车为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。国内的企业在动力电池领域迅速崛起，登上国际竞争舞台。中国新能源汽车 2018 年销量达到 125 万辆，占中国新车销售比例的 4.4% 以上。全球 2018 年新能源汽车销量都在加速，主要销售量达到 200 万辆。截至 2018 年底，全球新能源汽车累计销售突破 550 万辆，中国占比超过了 53%，也为世界范围内的节能减碳、应对气候变化作出了新的贡献。如此巨大而快速发展的中国锂离子电池市场，以及世界最大的本土锂离子电池制造业规模，为国内科研机构参与新技术产业化，并获得相得益彰的、快速而扎实的发展提供了机遇与条件。

在产业发展的初期，尤其是市场还没有形成的时候，很难清晰地看到几十年后的局面；或者即便看到了，能否生存下去也尚且未知。因此，在这个过程中，不断地挖掘想象空间，对于锂离子电池企业以及科研机构一步一步走下去非常重要。物理所第一家锂电池产业化公司成立于 1997 年，由陈立泉和黄学杰牵头发起，是我国最早开始“吃锂离子电池产业化这只螃蟹”的企业之一。随后陈立泉和黄学杰又牵头于 1999 年发起成立北京星恒电源公司，瞄准动力锂离子电池进行开发。应该说在“吃动力电池这只螃蟹”上，物理所也是先行者。在当时我国汽车普及率还不高的时候，敢于将动力电池瞄准电动自行车和混合电动汽车驱动，物理所的确算得上是先锋。当然，在整体锂电池历史的发展过程中，第一个发展契机还是来自消费电子领域。尤其是随着早期以苹果、三星等为代表的智能手机的崛起，在完成了对前一代数字电话迭代的同时，也提出了对于更大能量密度电池的需求，锂离子电池由此进入飞速发展期。之后，随着以特斯拉为代表的电动汽车的发展，国外各大汽车厂家，以及国内的比亚迪、北汽、上汽、广汽、江淮等加速布局，彻底拉开了锂离子电池加速发展的大幕。在新能源汽车行业的带动下，中国动力电池产业进入迅速发展期。据不完全统计，2018 年国内锂离子电池产业公开报道的投资项目超过 110 个，合同投资金额累计超过了 3 300 亿元人民币。

陈立泉在 2006 年中国工程院咨询报告中提出发展锂离子电池驱动电动汽车，又于 2017 年先后提议发展锂离子电池驱动电动船舶、电动飞机等。对于科研机构而言，每一次想象空间的扩展，都意味着课题组布局的进一步完善，而深厚的积累则是其必要前提，否则就是“拿来主义”，无本之木。2009—2019 年，物理所固态离子学课题组相继牵头承担了“下一代锂离子电池材料物理问题研究”“长续航动力锂电池项目”“基于复合固态电解质的电动汽车用固态锂离子电池研制”“高安全固态储能电池技术”等一批国家和地方重大重点项目，深入锂离子电池研究。2018 年，物理所以 7 835 万元人民币的价格出售了苏州星恒电源有限公司的股权。该公司相关技术的产业化历时 19 年。虽然产业化收益额度是有限的，但是参照高风险、高淘汰率的高科技公司产业化来说，物理所作为国立研究机构，早期的推动示范作用极其明显，从而吸引了市场力量对锂离子电池行业的关注和后续投入。

从某种意义上讲，物理所以及从物理所孵化出的企业，是我国锂离子电池产业大环境的培养者与伴随者之一，并始终贯穿其中。对于核心技术的研发而言，市场需求与技术进步两个周期叠加窗口出现的时候，创新的链条就加速往后生长直到完成创新的全链条，这是“天时”。在等待“天时”的过程中，国立科研机构可以发挥引导者和一定的催化剂作用。