中国锂电池研究第一人——其鲁

其鲁简介

 

　　 其鲁，1957年10月出生在内蒙古巴彦淖尔，蒙古族，北京大学教授、博士生导师，国务院特殊津贴专家，材料科学家，我国钴酸锂、锰酸锂电池正极材料主要奠基人。北京大学新能源材料与技术实验室主任，2008年奥运会清洁能源电动车用动力电池项目首席科学家，国家“十一五”863电动汽车动力锂电池项目负责人。

 

 

        其鲁在短短8年的自主创新过程中，荣获了2项国家科技进步二等奖、3项北京市科学技术进步奖及1项教育部科学技术进步一等奖，获得数十项国内和国际专利授权，形成了具有自主知识产权的核心技术体系，完成了钴酸锂国家标准和锰酸锂行业标准的制定任务，成为中国锂电池研究第一人。

        其鲁，出生在内蒙古巴彦淖尔，后来随父母到了鄂尔多斯，在伊金霍洛旗上完小学、中学和高中后，在家等待高考的时间里，他志愿上山下乡，当起了“阿都沁”（马倌）。当时一心想考大学，一边放马，一边学习，这样的日子他过了两年。1977年，恢复高考后，其鲁如愿考入内蒙古大学，被分配在化学系。1981年，成绩突出的其鲁留校任教，一边做教师一边开始了研究工作，参与稀土的相关研究。也正是在这里，其鲁受到了魏继中教授的教诲，并在之后的30多年时间里，得到魏教授不断的关怀与鼓励。 1987年，在稀土研究领域小有建树的其鲁被学校送到大连外国语学校学习日语。1988年春天，其鲁被国家教育委员会（现教育部）公派留学远赴日本东京大学求学。在日本留学、工作的13年是其鲁最终确定人生方向、打下坚实科研基础的关键时期。但这也像骏马驰骋在他乡的原野，深深加剧了他的思乡报国之情。在东京大学近5年的学习生涯里，其鲁不曾给自己喘息的时间，每天只睡6个小时，从不午休的他研究课题到深夜更是家常便饭。“学校送我出来深造，为的是将来报效祖国，我不是来度假的。”其鲁笑称，日本的同学看到他，总是劝他不要对自己太“苛刻”了。若干年之后，当年届八十的增田彰正先生与其鲁教授再次见面，回顾起当年东京大学之后十多年的日子时，惊讶地发现，当年勤奋的中国学生其鲁如今已在锂电池领域誉满中外。

        20世纪90年代，日本索尼公司实现锂离子电池的商品化之后，当时的手机（大哥大）及其他高科技电子产品由于能源系统的革新，开始逐步实现便携化。而此时，已经取得博士学位的其鲁也得到了多家日本公司及高校的青睐，并给予高薪和高职。其鲁身处异国他乡13年，由于他在新材料方面的研究开发能力和水平，他获得了高薪和住房等生活待遇，每年还有到欧洲旅行和回国探亲的带薪休假，这样的优厚待遇并没有对他产生太大的吸引力。每次回乡探亲，乡亲们的音容笑貌和殷切期盼，深深地触及了他心灵深处那“根”的意识。自己身上流着的是蒙古族的血液，这些年虽然足迹遍布世界，然而无论走到哪里，总没有回到草原那么让人激情四溢。多少年来，也始终改变不了他最喜欢的蒙古族的生活习惯。奶茶的飘香，草原的辽阔，已经深深地印在了他的脑海里。1998年，在中国电子科技集团公司第十八研究所访问期间，其鲁了解到当时中国的锂电池依赖国外，而锂电池材料也完全需要进口，成本居高不下。便携的电子产品只能是少数富人的权利，中国还完全没有属于自己的锂电池技术！其鲁博士深受震动，他意识到，中国如果不能掌握锂电池的核心自主技术，计算机、移动电话等相关产业便无法快速发展，一股深沉的忧虑在其鲁心中蔓延开来。国外的优越条件，并没有把其鲁的心留住。其鲁的研究才能和技术成果崭露头角后，日本有关方面多次劝他加入日本国籍。美国、中国香港的一些公司和大学，以及有关研究开发机构也纷纷邀请他，并用丰厚的待遇招揽他，可是他都婉言谢绝了。

        为了回国，他提前做了两个方面的准备。一是用将近一年的时间从日本到中国往返奔波，用自己在国外的积蓄，给未来的研发采购一些急需和关键的仪器设备，几乎是一周一次往返；二是在国内展开与时间赛跑的筹备工作，包括协调管理部门、组建团队和成立公司，以便回国后立即开展工作。当所有筹备工作按时完成后，其鲁于2000年7月向日本公司正式提出辞职。其鲁回国后，在受聘担任北京大学化学与分子工程学院教授、博士生导师的同时，当年9月还开始在中关村科技园区昌平园建立研发和生产基地，成立了中信国安盟固利电源技术有限公司。

        2001年初，也就是其鲁回国不到1年，具有自主知识产权的钴酸锂合成技术首先实现突破，并投入大规模生产，结束了我国不能独立规模化生产锂电池正极材料的历史，并大大降低了电池成本。由于关键材料的国产化，短短几年内，中国已经成为全球屈指可数的正极材料和锂电池生产大国，中国锂电池产量逐渐占据全世界三分之一的份额。在攻克钴酸锂合成技术之后，其鲁远大目标的第二步是生产电动汽车需要的动力电池。由于中国的钴资源极其稀缺，基本依赖进口，制造成本十分高昂，此外，钴酸锂材料的热稳定性差，极限条件使用时存在安全隐患，因此该材料只能成为移动电话、笔记本电脑等小型移动电子产品的应用电源，而不适用于电动汽车。其鲁认为必须寻找更合适的动力锂离子电池的正极材料。

        2002年，其鲁带领团队排除干扰，从制备纯净、无杂质的二氧化锰原料等着手，通过反复的实验验证，向锰酸锂合成技术发起挑战。终于，2003年，其鲁主持建成了国内外第一条尖晶石锰酸锂材料合成生产线，向国内市场大规模推出了具有稳定充放电性能和良好热稳定性的锰酸锂产品。同年，采用自己生产的锰酸锂正极材料，其鲁教授又在国内外率先研制成功了100安时大容量动力电池。

        由于解决了长期以来困扰和影响电动汽车发展的关键储能锂电池技术难题，并对推动之后全球发展节能减排的新型电动汽车产生了十分重要的意义，其鲁得到了北京市及国家的各项奖励：2006年，铝塑膜包装液态锂离子动力电池获得北京市科学技术一等奖；2007年，获国务院特殊津贴；2008年，锂离子电池正极材料锰酸锂产业化技术开发获北京市科学技术三等奖；北京奥运电动客车开发与关键技术推广应用获教育部科学技术进步一等奖、国家科学进步二等奖；科技奥运先进个人；留学归国人员突出贡献奖；2010年，北京市有突出贡献的科学、技术、管理人才奖……

        凡是在草原出生、生活或是去过草原的人，一定都无法割舍那片深深的草原情结。离乡越久，思乡越浓。那片曾经生他、养他的草原，依旧是其鲁千百次梦回的地方。2001年和2004年，其鲁把在北京获得的全部奖金赠给了家乡的小学，改善孩子们的学习环境，以此回报家乡。其鲁推动成立了在京学习、工作的蒙古族同乡会，每年组织大家开展种树、助学、聚会等活动，给予在京内蒙古青年无私的关怀和教导。此外，他还积极组织中关村相关企业、高科技人才深入内蒙古考察，希望将人才、技术引入大西北、大草原。而其鲁教授自己，也默默地开始了新的航程。

        时至今日，无论是在中国西北部地区的草原、云贵川的高山地区，还是在蒙古国等北亚国家，仍有上千万甚至更多居民处于无电或缺电的生活状态。在这个现代社会，如此广大的民众却仍旧生活在黑暗之中，无法解决基本的照明、取暖问题，更谈不上享受信息化时代带来的种种便利。但若在这些偏远地区架设电网，不仅存在诸多技术难题，而且成本高昂，1公里电网架设就需要10余万元的投入，因而长久以来这些地区的缺电状况一直没有较大的改变。带着这个难题，2011年以来，其鲁教授将主要精力投入“微电站”智能系统项目中，力图改变这种状况，下决心要给牧民带来光明与温暖。

        熟悉其鲁的人都知道，他一旦下定决心，十匹马也拉不回来。但是，正如他所料想的那样，问题接踵而来，其鲁却带领大家越挫越勇。经过一年多的筹划和一年多的实验，终于在2013年，其鲁团队成功地推出了第一批微电站智能系统。微电站系统吸收了其鲁教授“清洁、便捷、多用途、智能化”等创新思路，结合当地优势自然能源，通过太阳能、风能发电，储能及智能控制，实现不同终端的用电需求。根据试验结果，1千瓦的微电站可以满足1户家庭中照明、电视、冰箱及放牧电动摩托车的用电需求，而5千瓦的微电站则可驱动洗衣机、取暖、炊事、饲料粉碎、挤奶、抽水等电器。这些小小的微电站，既利用了自然能源，保护了环境，节省了国家基础建设投资，又解决了牧民的生活和简单生产用电，让边远地区的牧民可以享受便捷的现代生活。这曾是几代牧民的遥远梦想，今天，其鲁带领团队实现了。

        在北京奥运会和残奥会上，50多辆装饰着优美祥云图案的北京奥运电动公交车如同一朵朵绚丽的祥云，在奥运场馆之间静静穿行。这是世界上第一次大规模使用纯电动汽车，其综合应用代表了当今世界电动客车技术的最高水平。这些纯电动车的核心部件——锰酸锂动力电池是由其鲁带领的团队研发的。奥运会期间，这些电动车累计运行70天、行驶里程长达16万公里，未出现一次安全事故，达到了“零抛锚、零故障”的要求。该成果接着又用于2010年的上海世博会和广州亚运会上更大规模的纯电动及混合动力公交车。

        车用动力锂电池技术迟迟不能取得进展，一直是阻碍电动汽车实用化进程的一个世界性难题。其鲁带领研发团队研制的电动汽车连续5年通过了国家权威机构全面的安全和性能检测，并成功应用到了海内外磁悬浮列车、太阳能电动船和轻型电动轿车上。

        对于下一步发展战略，其鲁的打算是：要充分调动已有的锂离子二次电池材料合成新技术、锂离子电池系统开发技术以及锂离子新技术集成的实力，全力向具有环保价值的电动汽车用蓄电池以及特种锂离子电池的生产领域进军。

        作者：乌宁夫