前沿工程讲堂｜第64讲：夏定国教授主讲“发展固态锂电池正极材料的战略思考：技术、产业与未来格局”
2026年9月19日晚，“前沿工程讲堂”第64讲在第二教学楼205教室举行。北京大学工学部副主任、材料科学与工程学院夏定国教授讲授“发展固态锂电池正极材料的战略思考：技术、产业与未来格局”专题课程。
夏定国教授主讲“前沿工程讲堂”
课程伊始，夏定国教授从人类能源消费的历史规律切入，指出从柴草时代、煤炭时代到石油时代，单位热值的二氧化碳排放量不断降低、能量密度不断提升是能源消费变迁的基本趋势。面对这一趋势，人类在今后一两百年内必须解决两个能源问题：一是在化石燃料枯竭前找到可持续大规模使用又不造成严重环境污染的新一代一次能源；二是在油气资源枯竭前找到能为离网用户提供所需的能源供应形式。电化学储能作为链接一次能源与终端应用的重要技术，有望为应对上述挑战提供支持。
接着，夏定国教授介绍了发展固态电池的重要意义。他指出，现有液态电池仍面临能量密度、成本与安全性难以兼顾的困境，而固态电池有望带来新的技术突破，甚至可能改变现有电池产业的底层逻辑。特别是随着具身智能、电动飞机等新兴应用场景的涌现，终端设备对电池性能提出更高的综合要求，发展固态电池显得尤为重要。从国家产业布局看，固态电池已不仅是企业之间的技术竞争，而逐渐成为大国工业竞争的新焦点以及未来新能源产业格局重构的重要技术制高点。
课程现场
在技术层面，夏定国教授特别强调正极材料对发展固态电池的重要性。他指出，过去行业内多围绕电解质开展创新，但电池能量密度首先与正极材料相关，且约40%的电池成本来自正极材料。针对目前应用比较广泛的磷酸铁锂、钴酸锂和高镍材料体系，夏定国教授分析了不同材料在能量密度、稳定性和成本等方面的优势与局限，并重点介绍了富锂锰基材料的发展潜力。他分享了团队在富锂材料方面的诸多研究进展，但富锂材料当前仍面临循环稳定性、批次一致性等工程化难题，需要进一步实现从研究到生产的跨越。
展望未来，夏定国教授结合当前产业发展状况，提出场景化分层应用路径。目前，磷酸铁锂仍处于大规模产业化阶段，高镍三元材料、钴酸锂及磷酸锰铁锂等多条技术路线也在持续发展，新型材料的产业化导入虽有苗头但仍有待观察。不同应用场景如高端乘用车、大众乘用车以及航空、军工等特种领域所需电池性能存在差异，可能采取不同的解决方案，未来多种技术路线可能长期并存。同时，固液混合电池是固态电池规模化应用前的重要过渡阶段。
互动交流
在互动环节，现场师生围绕高压电解质匹配、钠离子电池未来前景、有机金属框架化合物涂层等问题展开热烈讨论。本次讲座进一步拓展师生对固态电池技术前沿及新能源产业发展趋势的认识，也为理解材料创新与产业变革之间关系提供有益启发。