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    固态离子铸基石,雷达波谱卫长空——解码2025年度国家最高科学技术奖获奖技术

    来源:《科技创新与品牌》杂志    作者:李俊霖    2026-08-20

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    贲德院士(左)与陈立泉院士(右)获中国2025年度国家最高科学技术奖 图/盛佳鹏/中新社/视觉中国

    在人类文明迈向深空的征途中,能源与感知是两条最核心的支柱,前者决定了我们能走多远,后者决定了我们能看多清。2026年7月8日,国家科学技术奖励大会、中国科学院第二十二次院士大会、中国工程院第十八次院士大会、中国科学技术协会第十一次全国代表大会在北京举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平为获得2025年度国家最高科学技术奖的中国科学院物理研究所陈立泉院士和中国电子科技集团第十四研究所贲德院士颁发奖章、证书。作为我国科技领域的最高奖项,国家最高科学技术奖不仅是对科学家个人贡献的认可,更是对一项项关乎国家命脉的重大科学技术创新突破的加冕。

    陈立泉是我国锂电池领域的奠基人与开拓者;贲德是我国机载脉冲多普勒雷达技术的奠基者、相控阵雷达技术的开创者,这两项技术对国家发展的意义不可估量。锂电池是支撑能源转型,实现交通电动化、新型储能产业化发展的核心载体,直接关系国家能源安全与万亿级高端制造业升级;机载脉冲多普勒雷达技术、相控阵雷达技术是空天预警探测体系的基石,决定现代空战能力与国土防空反导水平,掌控着战场的制信息权。一项是面向绿色发展,赋能产业变革的高端产能;一项是守护国土疆域,筑牢国防屏障的最强基石。两条赛道的自主创新历程,路径不同、使命相通,共同勾勒 出我国关键核心技术攻坚克难、自立自强的清晰脉络。

    陈立泉与锂电池技术:关于“电动中国”的美丽愿景

    小小电池,赋能千行百业,连着万家福祉。陈立泉深耕锂离子电池领域数十年,在国外技术严密封锁下,带领团队不断开拓创新,实现从无到有的历史性跨越,并在全球激烈竞争中站稳脚跟。锂电池技术不仅解决了中国在新能源时代“能源来源”与“移动储能”的基础材料问题,还为电动汽车、消费电子乃至国家电网储能提供支撑。国家最高科学技术奖重点考量成果的原创奠基性、产业带动 性、战略安全性、科研持续性,陈立泉能够凭借锂电池技术获此殊荣,在于他用半个世纪的坚守,完整打通了“基础理论探索—实验室原理验证—中试工艺放大—产业化落地—下一代技术前瞻布局”的全流程创新链条,构建起我国储能电池自主发展体系。

    20世纪70年代,全球锂电池发展正处于起步阶段,日本已率先推进液态锂离子电池的发展,牢牢把持锂电池正极材料、制备工艺、核心专利等主导权,而国内锂电池技术尚属空白,没有专业化实验室,缺少配套原材料及制造工艺,技术长期依赖海外供给,在军工特种电源、能源等重点领域发展长期受制于人。

    我国锂电池技术研发起步较晚,研发初期面临多重系统性难题:一是固态离子学属于全新学科,底层理论体系缺少成熟理论框架支撑科研探索;二是海外实施严密技术封锁,钴酸锂、磷酸铁锂等主流正极材料的核心专利被美国、日本企业垄断;三是国产化原材料、生产装备配套不足,不具备规模化生产条件;四是固态电池固固界面阻抗过高,难以实现工程化应用。

    为解决这些难题,1980年,陈立泉牵头组织召开国内首届快离子导体学术会议,组建了国内最早一批固态离子学研究队伍;创建国内首个固态离子学实验室;先后牵头承担中科院“六五”“七五”固态离子与锂电池重大项目,并主持国家“七五”863储能材料专项研究;接续推进“八五”锂电相关技术攻关。1988年,中国第一块全固态金属锂电池诞生,标志着我国在固态锂电池领域实现“从0到1”的突破。

    1991年,日本索尼公司实现液态锂离子电池商业化。陈立泉审时度势,确立分步攻关思路,果断将研发重心转向液态锂离子电池赛道;1995年,他带领团队研制出国内首块液态锂离子电池,填补国内空白;1997年,陈立泉带领团队在国际上首次提出纳米硅碳负极材料创新方案,布局全球首批相关核心专利,历经二十余年持续攻关、材料结构迭代与产线工艺优化,该原创材料技术最终实现万吨级规模化量产;1998年,陈立泉团队依托自主研发设备、全套国产原材料,牵头建成国内首条年产20万支18650型锂离子电池中试生产线,通过多轮工艺与工程试验,全面攻克锂电池规模化生产系列技术瓶颈。

    凭借在液态锂电池领域扎实积淀,陈立泉决心向产业纵深层面持续迈进。2016年,他敏锐预判传统液态锂电池能量密度将达到理论极限,且存在一定的安全隐患,他便及时调整技术研发方向,深耕原位固态化固态锂电池与钠离子电池领域,最终取得两项具有全球影响力的变革性技术突破:一是在国际上首创原位固态化固态锂电池技术路线,攻克困扰全球学界数十年的固固界面阻抗难题,形成拥有完整自主知识产权的技术方案;二是持续推进钠离子电池技术产业化,打通关键电极材料与电芯制造工艺,建成多条全球领先的钠离子电池量产生产线,将其作为锂电池重要补充,用以提升国家能源安全。

    2017年,陈立泉牵头孵化国内首家钠离子电池产业化企业,打通实验室技术向产业转化通道;2018年,他带领团队推出全球首台钠离子低速电动车;2019年建成全球首座百千瓦时钠离子储能电站;2022年建成全球第一条GWh级钠离子电芯量产线,后续陆续投运多套百兆瓦时级钠离子储能系统。团队还推出适配储能、低速交通、高寒地区供电的成套商业化解决方案,依托钠离子电池本征稳定的电化学特性,显著提升系统运行安全与低温适配能力。2023年,依托国际首创原位固态化技术路线,陈立泉团队实现360Wh/kg高能量密度原位固态化动力电池规模化量产,使得搭载该电池的新能源汽车单次续航突破1000公里;同步建成GWh规模固态电池生产基地,并推进大型固态储能系统示范项目落地,技术应用场景持续拓展至乘用车、电动船舶、低空飞行器、特种电源等多个领域,实现并网运行。

    陈立泉说:“一个国家要往前走,不是说都得学人家的东西,应该有我们自己的思路。你没有新的思路,就不可能保持领先地位。”在他看来,锂电池产业竞争本质上是材料体系与知识产权的竞争,技术要想扬帆海外,就必须依靠专利保驾护航。1985年,陈立泉在国内提交了首件锂电领域的专利申请。磷酸铁锂作为锂电池的核心正极材料,相关专利长期被国外垄断,陈立泉带领团队从材料微观结构入手,研发出铁位微量钠掺杂全新方案,并围绕该技术领域提交相关专利申请,成功绕开海外专利“包围圈”,从根本上解除国内动力电池企业的专利枷锁。

    一系列成绩的取得,除了几十年如一日的技术深耕,还来源于陈立泉长期倡导的“电动中国”战略愿景。他认为,“电动中国”绝非局限于电动汽车,而是覆盖轨道交通、船舶、航空的全域电动化图景,是保障国家能源独立、推动绿色低碳发展的强国蓝图。如今,液态锂电池已全面支撑我国新能源汽车产业领跑全球,原位固态电池打开高端交通、特种装备应用新空间,钠离子电池赋能大规模储能场景。三代技术梯度布局,协同发展,持续夯实能源自主根基,一步步推动“电动中国”构想从蓝图变为现实。

    贲德与雷达技术:为战机装一双“千里眼”

    “国家需要,就是我的责任和义务!”这句朴实的誓言出自2025年度国家最高科学技术奖获得者贲德。作为我国机载脉冲多普勒雷达技术奠基人、相控阵雷达技术开创者,贲德同时研发突破两项现代雷达领域关键技术,补齐了我国在防空及空中作战环节中的关键短板。

    雷达,被喻为国防建设的“千里眼”,更是贲德一生的牵挂。从东北小镇的清贫少年到国防科技领域的领军者,他用六十余载岁月深耕雷达技术前沿,主持研制了我国首部机载脉冲多普勒火控雷达,首部大型远程相控阵预警雷达,填补了多项国内空白,解决了中国空军在复杂气象条件下“看得清、打得准”的问题,为歼击机、轰炸机等主力战机的全天候作战提供了核心技术保障,用自主创新为祖国筑起一道坚不可摧的电磁屏障。

    20世纪60至70年代,低空突防技术逐步成为现代化空中作战的主流战术,而我国在该领域尚属空白。现有的传统机载雷达难以过滤地面的杂乱回波,也无法有效识别低空飞行的战机、巡航导弹,国产战机在超视距低空作战能力上与国外先进机载雷达技术相比存在较大差距。机载脉冲多普勒雷达、相控阵雷达属于西方国家严格管控的尖端军事技术,且对我国实行了层层技术封锁,面对严峻的国际形势,我国决定在该领域开启自主技术攻关。

    1969 年,国家紧急下达代号“7010”的大型远程相控阵预警雷达研制任务。当时,国内雷达研发多聚焦常规地面警戒雷达,相控阵完整设计理论、大型阵列工程经验近乎空白。该巨型地面相控阵雷达对阵面规模、结构承重、宽温环境适应性、远距离探测精度有着极高适配要求;同时远程探测场景下地杂波抑制属于世界级技术难题。受限于薄弱的电子工业基础,国内高端微波元器件、高速信号处理硬件供给不足,难以匹配雷达研制需求;加之国外全面技术封锁,成套工程资料基本缺失,可查阅的外文文献仅有碎片化零散的理论数据。

    技术攻坚需要查阅大量英文资料,对英语一无所知的贲德开始自学英语,那段时间他把吃饭和睡觉的时间都用在学习上。1970年,代号“7010”的大型远程相控阵预警雷达技术在北方一座深山启动建设。作为主要技术负责人之一,贲德在艰苦条件下一干就是八年:海拔1500米的山地,冬天寒风刺骨,甚至一度睡在砖摞起来的铺板上。经过无数次科研实验,反复校准调试,1978年,我国第一部大型远程相控阵预警雷达研制成功,使我国成为继美国、前苏联之后第三个掌握该技术的国家。

    第二年,贲德出任机载脉冲多普勒火控雷达总设计师,开启了长达十年的持续攻关。当时中国机载雷达“只能向上看、不能向下看”,而低空目标恰恰决定着战场中的胜负。这项技术当时在国际上只有少数几个国家掌握,更为严苛的是,该项雷达要安装在战斗机机鼻处,体积要求小于0.1立方米,重量必须控制在100公斤左右。

    他带领团队再一次“从0开始”,全面梳理多普勒信号处理基础理论,逐一攻克多重重复频率波形设计、脉冲压缩、频率捷变、地杂波抑制等关键难题,破解机载设备小型化集成技术——在战机机头狭小空间内集成整套探测系统;同时,带领科研团队跟随试飞平台开展空中试验,结合真实飞行工况持续迭代整机性能。每一次试飞,贲德都要亲自登机查看数据,曾两次与死神擦肩而过,他坦言:“不害怕是假话,当时心里是紧张的。”经过团队成员的集体努力,1989年,我国第一部拥有自主知识产权的机载脉冲多普勒火控雷达成功问世,从此国产战机拥有了超视距探测、精准锁定目 标的能力,贲德团队为中国战鹰装上了“千里眼”,也由此搭建起我国机载雷达自主研发的全流程技术体系。

    贲德带领团队使中国雷达技术实现了历史性跨越——昔日中国雷达落后西方国家30年,如今中国雷达技术已经比肩世界先进水平。贲德研发突破的脉冲多普勒和相控阵两项现代雷达技术,引领我国陆海空天雷达预警探测体系发展,并在此基础上,成功推出探测距离达170千米的KLJ-7A有源相控阵雷达。更重要的是,贲德带领团队构建的中国自主机载雷达技术体系,从核心算法到系统集成,从硬件设计到软件开发,全部实现自主可控。

    如果说锂电池是中国经济转型的“动力源”,那么机载雷达就是中国国防现代化的“神经末梢”。两者共同支撑中国从“制造大国”向“科技强国”的迈进,在能源与军事两个关键领域实现自主可控的技术样本。陈立泉与贲德,一个在民用产业赛道上实现全球领跑,一个在国防科技高地上筑牢安全屏障。他们的精神底色是相通的——都以“国家需要”为科研的最高准则,都是以数十年如一日的坚守攻克 “卡脖子”难题。锂电池技术让中国在新一轮能源革命中掌握了话语权,机载多普勒雷达技术让中国在空天防御体系中拥有了主动权,这两项技术共同书写了中国科技自立自强的时代答卷。

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    责编:邱惠颖
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