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中创新航电池技术研究院副院长方伟峰:“动力电池焦虑”就是创新方向

日期:2022-02-21    来源:江苏经济报

国际储能网

2022
02/21
09:20
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关键词: 电池技术 动力电池 中创新航

与方伟峰视频见面,四天里约了三次才确定时间。“春节后实在太忙,研究院有一百多个课题,我所带的团队担负了二十多个。”正月十二出现在微信画面里的他,颇有些“少年感”的面庞上,目光坚毅。谈起新能源汽车动力锂电池,他滔滔不绝。

方伟峰,中创新航电池技术研究院副院长。2010年毕业于美国宾夕法尼亚州立大学机械工程系,获博士学位,后就职于全球著名锂电池隔膜制造企业美国赛尔格公司。2017年回国,2020年9月加入中创新航。从海外读博开始,他就一直从事锂离子电池的研发,迄今已有17年之久。中创新航是国内动力锂电池行业龙头企业之一,去年11月由原先的知名国企中航锂电改制而来。2018年,中航锂电总部由洛阳迁至常州市金坛区。

“今年有两大新课题,一是三元锂电池的全生命周期管理,二是电池循环再生技术。春节假期刚结束便已着手继续。即使是春节期间,生产性实验团队仍在加班。”方伟峰告诉记者,自回国尤其是加入中创新航以来,对于他而言,节假日不过是最新研发项目的思考和准备期。

高电压中镍锂电池化学系统、“弹闸式”高安全锂电池,是方伟峰及其团队迄今在中创新航取得的两个最突出创新成果。据了解,镍钴锰三元材料锂电池是当前全球纯电动乘用车搭载的主流产品,镍元素含量是决定电池能量密度的重要指标。但高镍含量电池的安全性不佳。在高电压条件下,以中等含量的镍维持较高的能量密度,同时极大提升电池的安全性,避免起火燃烧。所谓“弹闸式”电池,采用方形铝壳的形式,与美国特斯拉所主导的圆柱形电池相比,同样大小的空间可安装更多电芯,电池包的续航能力更强,制造更集约。加入中创新航仅仅一年四个月时间,方伟峰的创新速度之快、效率之高,在国内锂电池业界可居最前列。

去年,方伟峰及其团队还在多个锂电池前沿技术领域实现了最新突破。譬如:一站式(One Stop)电池结构设计和生产技术,通过模块化结构零部件、超薄多维壳体等设计,减少了25%的零部件,空间利用率提升了5%,结构重量降低40%,生产效率提高60%,极大提高了电芯的安全和可靠性。又如:通过高效热电集成技术实现电池包不起火、全气候使用和百万公里质量保证。在电池安全针刺实验中,国标要求5分钟内不起火,而中创新航高安全电池的不起火时间超过一小时。再如:循环再生技术,将锂电池模块精细化拆解,可实现电极材料、锂盐、金属、塑料、电解液全组分低碳低污染回收再生。去年至今,中创新航市场占有率迅速增长,崛起成为国内业界排名前三的动力锂电池巨头,以中创新航电池技术研究院600多人为代表的创新力量无疑起到了巨大的推动作用。方伟峰及其团队便是这股力量的重要组成部分,是其中的“尖兵”。

对于新一年的创新目标,方伟峰颇有信心。三元锂电池的全生命周期管理技术,目标是能够实现及时监测电池生命周期各项指标,让安全可视化,精准能源运用,实现多维度管理,预计在四季度部分投入生产。此外,下一代先进电池和先进材料的开发,目标是研发出优于同行的高容量长寿命碳硫正极、长循环锂负极、复合电解质隔膜、超低温电解液等,实现高可靠工程化制造。换电技术,则将实现新旧电池最优化配合使用,延长电池使用寿命。循环再生技术已进入产业化应用阶段,预计今年内可首先实现石墨材料低成本原位再利用。对于这些创新的“倒计时”,方伟峰坦言:有难度,但没有压力,有足够的信心。

当年为何回国?又为何加盟中创新航?方伟峰说,作为一名科学家,最大的幸福便是学以致用,为人类解决问题,满足社会需求。在美国工作期间,在与国内亲朋好友沟通中发现,祖国的新能源汽车产业发展迅猛。2017年归国之时,正逢国内新能源汽车市场新一轮热潮,众多新势力企业加入,动力锂电池的数量与质量都迎来爆发式发展。之所以从原先的企业加入中创新航,也是因为认可这家老牌企业的创新精神。据悉,中航锂电名称变更为“中创新航科技股份有限公司”,即为“中航+创新”,意在开启创新发展的新征程。中创新航上一轮融资额高达120亿元,刷新了2021年江苏创投圈内最大单笔融资纪录,今年初已正式筹备赴港上市。某种意义上看,这体现了资本市场对于中创新航创新能力的认可。

在方伟峰看来,动力锂电池首先是一个日常使用的产品,技术创新必须首先解决消费者关注的核心问题,包括续航里程、安全性、使用寿命、充电时间、价格等等。所有的“电池焦虑”,都是创新的方向。其次,应当从一个发展中产业的角度思考问题,如:制造效率、生态链、可持续发展等。其三,应当从电池整体功能出发解决问题。

“在国内与在美国研发的最大不同是效率、使命感和激情。在中创新航,不仅目标明确、高效,而且大家都有着奉献精神。”方伟峰告诉记者。在这位福建莆田籍的锂电池领域顶尖科学家心目中,或许这才是梦想应有的力量。

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