6月12日-15日，2025国际汽车及供应链博览会（香港）（简称“2025香港车博会”）在香港亚洲国际博览馆举办。本届车博会以“新汽车・新征程”为主题，由中国汽车工业协会、香港中国企业协会、香港中华厂商联合会、中国港澳台侨和平发展总会、凤凰卫视联合主办，得到了特区政府、港澳办、中联办的高度重视和大力支持，多家中国主流车企和供应链企业携最新产品参展，同期还举办高峰论坛、供需对接、金融会议、供应链创新成果展示、汽车文化等多项配套活动。其中，在6月13日上午举办的“‘看•中国汽车崛起之路’主题论坛”上，香港科技大学化学与生物工程系讲座教授、能源研究院院长邵敏华发表精彩演讲，以下内容为现场发言实录：
首先非常感谢组委会的热情邀请，有机会跟大家分享一下关于燃料电池、锂电池在关键性材料方面的创新。
虽然我来自学术界。来香港之前，我一直在美国工业界工作，首先是在UTC，这是全世界最古老的燃料电池公司，当时我主要负责和丰田汽车的合作，发展第二代氢能燃料电池汽车技术。后来我跑去了福特，在那里做锂电池电动车，当时应该是2013年，当时的电动车还处于起步阶段。我记得当时一款主流的电动车，日产Leaf,充一次电，可以跑120公里，市场的接受度比较低。我在福特的时候，当时公司层面说，我们不能在中国卖电动车，因为怕中国盗取他们先进的电动车技术。2013年到现在，短短十几年，中国的电动车技术领先全球，远远把美国竞争对手抛在后面。
我主要讲两点，一部分关于燃料电池，另一方面关于锂电池。刚才陈院士也或多或少提到了，关于氢能，比如燃料电池，因为燃料电池是氢能应用的载体，氢是可持续的、洁净的，没有任何污染。氢的来源，比如天然气，这个是灰氢。也可以做副产氢，做副产物，它是蓝色的。或者是全绿色的，做绿氢，风能、电能等新能源，用不完的，可以用电解水制氢的方式把它储存起来再进行应用，这个我们叫powertogas，氢气作为能源驱动燃料电池，可以用在燃料电池电动车上。能不能把氢气放在电网上？也可以，重新发电就可以了。所以氢能在中国是很受重视的技术。
中国的氢能和燃料电池，我们国家是有路线图的，分为近期、中期、远期。新能源比例现在很低，远期可以达到10%。所以我个人认为，氢以后可以起到天然气的作用。
中期目标，到2035年，燃料电池汽车保有量要达到130万辆，这是一个很大的数据，我们需要很多的配套设施，比如加氢站、氢气储运、绿氢制备，在价格方面，要有很大的降幅，才能真正实现氢能应用。
对于电动车来讲，其实它的历史很悠久了。它的主要组成，首先是电堆，包括核心的部分，还包括辅助系统，比如空气处理系统，把空气打进去。比如氢气循环系统。包括热管理系统、电控系统。核心就是电堆。电堆有一个关键问题，就是材料非常贵，因为这里面要用到铂金催化剂，它是贵金属，虽然它的历史价格是波动的，但平均来说还是非常贵的，大概在1000美金/盎司。要把燃料电池技术应用在电动车上，首先要解决的问题就是材料成本要降低。在电堆里，催化剂占到接近50%的成本。
在实验室，我们是从材料开始、从源头开始的，一步一步进行测试，然后进行电堆的组装。（图）这是我们和中科院联合建立的实验室。我们的主要目标就是在制氢、储氢和用氢的技术上做一些创新。
接下来讲讲关键性材料创新方面的工作。
1、核壳催化剂提高活性和耐久性。
既然铂金很贵，我们能不能变成做一个核壳材料，里面不用铂金，外面包覆铂金，降低材料的成本。另外，里面的金属对于外面的铂金，可能会有活性的调控。我们经历了差不多20年的研发过程，用不同的方法合成、调控。现在形成了一款产品，催化剂的活性相比现在商用的碳载铂的活性高了3倍左右。铂的材料在电堆里可以降低50%左右，这样材料成本就有了很大地减少。
另一方面，因为铂金包覆在外面，耐久性非常好，可以很大地提升燃料电池的性能，包括寿命以及活性。（图）蓝色的实线是我们做的核壳结构。黑色的实线是商用碳载铂的，我们的降低幅度要少很多。
2、复合催化剂提高活性和耐久性。
既然铂金很贵，可以用便宜的东西来代替，比如碳，里面掺杂一些铁、单原子。现在研发领域非常火的就是单原子的催化剂，把原子分散，用量就可以减少很多。但是它不稳定，不稳定的东西是不能在产业里应用的，所以我们又做了一个创新，非金属催化剂和金属催化剂相融合，经过10万次的循环，它的性能基本上没有掉，这也创造了一个纪录。
以上这些都是基础研发，要真正从实验室走出去，要进行规模性的放大生产，所以我们也成立了一家初创公司，推向市场，解决催化剂“卡脖子”的问题。现在氢能燃料电池催化剂，主要卡在日本、英国的手里，我们基本是买他们的产品。现在有了新的催化剂，基本就可以实现了自主。
花了一点时间讲了氢能，燃料电池和汽车方面，我们在香港也有一个示范，比如城巴，它是双层的大巴，是氢能的，目前正在示范，运行得很好，以及测试燃料电池汽车能不能过隧道的问题，香港也有加氢站。香港是一个很理想的地方，可以作为氢的生态链，我们也在积极参与香港氢能的发展和应用。
今天的另一个主题是锂离子电池。现在我们很多电动车用的都是锂离子电池，氢能还是比较少量的。锂离子电池的关键性材料，比如铜、铝、金属片，包括正极材料、负极材料，这中间还有隔膜、电解液。这样的电池组装起来，可以提高容量，它有储能的功能。现在好多电动车品牌，充一次电，也能开个不错的距离。但涉及到电池本身重量是否过多的问题，那它本身就是耗能。如果电池的能量密度能够提升，充一次电，可以开得更远。另一个问题是安全性，主要的问题来源于电解液，因为是有机易挥发的电解液，很容易着火、爆炸，而且在电池运行过程中会产生很多副反应，会排出来各种气体，增加压力。要解决这两个问题，一定要从材料端进行创新，刚才陈清泉院士也提到了这个问题。
我们在几个方面进行了一系列工作，主要包括三个阶段。
一是电解液。现有的电解液体系是有机液体，能不能换成全固体的电解液？这样就可以解决好安全的问题。在这之间，可能有一个中间的步骤，可能是半固态的。这三个体系，我们的材料都要进行创新。现有的体系，如果要提高能量密度，就要用一些更高压的材料，比如高镍三元，用90%的镍，但它不稳定。怎么才能使它稳定？现在我们有一个方法，在电解液里添加一些微小的添加剂，通过不同的手段把这个添加剂分解，使它在材料上形成均匀的保护层，这样我们的材料就不容易分解或产生裂痕。在这里可以看到很多循环数据，比如500圈、1C的情况下，掉得非常慢，并且可以进行快充、快放，性能保持得很好。
为什么有这么好的性能？从微观的角度来看，有了这个保护层，就可以看到，这个正极材料的颗粒基本上没有什么分解。但是如果没有保护层，这中间可以看到很多孔洞，可以分裂掉。这个软包电池是没问题的，也可以用在小小的电动狗上面，所以高倍率的情况下，也能达到很高的性能，没有什么问题。
液态的安全性问题其实还是没有解决，还是容易起火、爆炸。所以再进一步，能不能变成半固态的？也就是说，里面还是液态的，但让这个液体不可流动，变成胶状物，做原位固化。它的好处是，可以解决全固态电池里固-固界面接触不好的问题，以及安全性的问题。这对于现在电池制备的方法来说，基本不会产生很大的冲突，很容易应用。
我们也做了很多创新，比如普通的石墨811体系，因为电解液很容易把石墨裂开。但如果加一些高分子在里面，它很容易跟锂离子结合，这样溶剂分子就很容易脱落，不容易分散到石墨里。所以我们做了长循环半固态石墨的软包电池，它不容易产生分解，也不容易产生副反应。我们也做了安全测试，我们用了一颗钉子把它钉进去，短路了，液体的很容易着火，半固态的不容易着火，而且我们做的是循环性测试的，非常好。这是一个石墨材料，是一个传统体系。如果你想把能量密度进一步提高，可以把负极的石墨换成硅。硅的容量高很多，但也有很大的问题，即使你存储很多的锂，但体积会膨胀。一膨胀，电池就废掉了。现在我们在半固态里加入了一个东西，把这个硅牢牢地束缚住，这样你的体积膨胀就会小很多。黑色的部分，这个部分就没有加压力，可以自由膨胀，很容易产生体积和厚度的增加。但是用半固态，可以看到体积以及厚度的变化，是非常小的，也不会产生很多的气体，我们也做了安全的测试。现在用这样的小软包，能量密度可以达到350Wh/kg。如果这个硅的掺杂度更高一点，可以达到400Wh/kg，这是可以做到的。
既然用硅可以提高能量密度，能不能做到更极致，直接用锂金属？锂金属有一个问题，循环的过程中会产生枝晶，这个枝晶非常尖，容易把隔膜穿破，这样也会造成短路。我们在上面铺了一层含氟的隔膜，然后添加一些添加剂。用磷酸铁锂来配对，可以循环1500圈，性能可以达到90%以上。但磷酸铁锂是正极材料，能量密度稍微低一点。能不能配到更高的能量密度？比如手机电池里经常用的正极材料钴酸锂，现在的电池可以达到420Wh/kg，它就比钴酸锂要高很多。去点火、燃烧，这个电池都不会炸，也不会起火，非常安全。
全固态锂电池，现在有很多的问题，要真正进行量产和应用，我们讲了很多年，但是要真正实现，还是很困难的。这是未来的技术，但我们还是要做很多研发。我们要解决什么问题？比如固-固界面的接触问题，包括正极材料、负极材料稳定性的问题，都需要有很大的提升。
举一个简单的例子硫化物在空气里不稳定，所以要做一些空气稳定的硫化物。很多的正极材料，虽然可以用到非常高的能量密度，但循环的过程也是不稳定的。比如硫化亚铁，在硫化物的全固态电池里，容量是相当高的，但是在循环的过程中很容易直接就死掉了。现在我们做了一个复合的，用硫化锂和硫化铁复合，硫化铁主要提供能量、密度，硫化锂可以提高导电性能。现在我们做的是1万圈，性能还可以达到88%的保持率。
因为时间关系，其他的就不讲了。
最后稍微总结一下。电动车有两条不同思路，一个是用氢能，另一个是用电池。
（1）氢能现在还处于起步阶段，特别是中国，做氢能电池电动车的时间非常短，但现在也在追赶，但未来在很多领域还是可以起到很多作用的，比如大型电动车，像大巴，或者重卡。
（2）对于锂离子电池，还需要持续创新，液态的，包括半固态、固态的，都需要持续创新，中国目前在该领域还处于领先地位，我们从研发的角度，给业界提供源源不断、持续的支持。
最后，感谢我的团队，包括香港政府以及异地政府的资金支持，感谢大家。（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）