一、技术简介

近年来，低空经济蓬勃发展，全电飞行器、电动飞机等新质装备快速兴起。但现阶段，动力电池性能制约着电动装备在长续航、宽温域、高安全方面的服役表现。传统锂离子电池能量密度不足、宽温域性能差且安全性欠缺，难以满足电池续航与循环寿命的增长需求，发展高比能、高安全、长寿命锂二次电池技术迫在眉睫。针对这些问题，团队围绕超高比能高安全二次锂金属电池技术展开攻关，承担国防基础加强项目《耐ZCHS高比能锂电池》（2023-JCJQ-JJ-0204），参研国防创新特区快速响应项目《微型无人FQ电池技术及应用》（22-TQ06-02-ZT-01-017-01），在关键材料与器件方面取得创新进展。在国内首家实现宽温域高阻燃链状单氟代碳酸脂的公斤级制备，电解液技术优势明显，添加剂获贵州梅岭电源、国网湖南电力等企业验证，已依托滨海工业研究院向航天单位批量供货。开发铜箔表面锡修饰工艺，不增加质量和厚度，联合天津中能锂业推出首款4-6 μm一体化锡铜复合集流体，提升锂金属电池寿命10-30%，性能获宁德新能源验证，已完成小试生产。突破高能电池微型化技术，首创书页层状双正极高比能锂金属电池装配结构，2-10Ah电池单体比能量突破500Wh/kg（最高达600Wh/kg，世界领先），循环≥100次，已搭载于特种仿生全电无人飞行器，电芯结构同样适用于未来全固态体系。

二、学院及负责人

负责人胡文彬教授带领材料电化学与表界面工程团队，依托材料学院、天津大学国家储能平台电化学储能中心开展工作。团队承担国家自然科学基金杰青/重点/优青/面上项目、国防创新特区项目、国防基础加强项目、装发快速扶持、天津市自然科学基金和企业委托研发课题等项目。近五年在国内外顶级学术期刊发表SCI论文220余篇，获授权国家发明专利30余项。相关科技成果获教育部自然科学一等奖和天津市自然科学一等奖。

三、技术成熟度

技术涉及专利数：23

技术成熟度处于应用开发阶段/小批量生产。宽温域高阻燃链状单氟代碳酸脂添加剂已经实现小批量量产，实现向航天单位公斤级供货；一体化锡铜复合集流体已实现百米级小试，完成批量化材料性能验证，正在筹备中试连续线，同步进行材料推广测评验证；超高比能二次金属锂电池技术已成功应用于特种仿生全电无人飞行器，整体技术成熟度较高，正依托材料学院规划建设超高比能二次锂金属电池自动化生产示范线。

四、应用场景

超高比能二次锂金属电池因其突出能量密度优势、长循环寿命以及宽温域、高安全的特性，未来将主要应用于军事战略、低空经济、特种工作领域等重要场景，如全电飞行器、电动无人机、水下潜航器、微型机器人等军用电动设备，可根据特种需求对电池单体进行定制。在技术进一步成熟后，超高比能二次锂金属电池可用于民用外卖无人机、农业无人机、电动飞机等装备。

五、市场分析

在国家大力提倡发展新质生产力和低空经济的背景下，微型仿生全电无人飞行器、电动飞机、新能源汽车等新质装备能够保障我国军事战略地位、推动低空经济发展、促进能源转型。锂电池作为电动装备的核心，具有广阔的市场需求和发展前景。2024年全球锂电市场规模约为1200亿至1400亿美元，中国锂电市场约为600至700亿美元，根据初步预测，2030年我国低空经济规模有望达到2万亿元，市场需求巨大，具有广阔的发展前景。团队具有两项国内领先材料技术，一项世界领先电池技术：国内首创宽温域高阻燃链状单氟代碳酸脂的公斤级制备，添加剂技术在密度（≤1.2 g/ml）、阻燃性（自熄时间＜1s）、温度适应性（-70℃不结冰）等方面优势显著；可量产的一体化锡铜复合集流体，领先现有表面涂层技术，不增加非活性体积和质量，有效提升二次金属锂电池寿命10-30%。独创宽温域高安全微型高能二次金属锂电池装配工艺，开发了全球首类550-600 Wh/kg级超高比能二次金属锂电池单体，循环寿命≥100次，远超目前市场的锂电池能量密度，经应用单位验证，该类电池2C实际放电能量密度≥470Wh/kg，搭载仿生全电飞行器可延长原有续航时间2.8倍，具有显著的能量密度优势，处于世界领先地位。

六、合作方

团队依托材料学院、储能平台电化学储能中心、天津大学滨海工业研究院与贵州梅岭电源有限公司、天津中能锂业等企业在高性能二次金属锂电池关键材料研发、器件设计应用方面进行紧密的产学研合作。

七、转化需求

（一）资金

拟融资5000万用于场地建设、生产设备购置、生产推广、员工聘用等方面。

（二）场地

需要合适的生产场地用于建设电解液、负极材料和电池生产线，初步预估面积2000平米。

（三）人员

各领域需专业人才，初始阶段涵盖生产、销售、管理、研发等领域。

（四）投资

期望获得战略投资，投资方能够在市场拓展、产业资源整合等方面提供支持。