深研固態(tài)鋰電池 創(chuàng)新能源報(bào)祖國(guó)——上海屹鋰新能源科技有限公司董事長(zhǎng)張希
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著科技的不斷進(jìn)步,帶動(dòng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,但隨之而來(lái)的是,世界能源危機(jī)和環(huán)境問題也日益突出,以化石燃料為主的工業(yè)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),尋找和利用新能源成為當(dāng)前亟待解決的問題。過去幾年,能源取得最重大突破的領(lǐng)域是鋰電池新能源技術(shù),大大推動(dòng)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。
(張希教授)
在此方面,上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院教授、智能汽車研究所所長(zhǎng)、汽車動(dòng)力與智能控制國(guó)家工程研究中心副主任、上海屹鋰新能源科技有限公司董事長(zhǎng)張希深知新能源汽車對(duì)于中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大意義,他在新能源領(lǐng)域深耕十余年,在新能源汽車部分核心關(guān)鍵技術(shù)方面取得重要突破,并在全固態(tài)鋰電池領(lǐng)域進(jìn)行了深入探索,同時(shí)在理論和應(yīng)用兩方面為我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
潛心科研 開拓新能源技術(shù)發(fā)展
張希是懷著一腔熱血踏入科研道路的,都說興趣是最好的老師,1998年,正值青春年少的張??既?span id="zoq5k8b" class="candidate-entity-word" data-gid="3034433425680176414">上海交通大學(xué),大學(xué)期間的他像海綿一樣不斷吸收著知識(shí),學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異,2002年張希本科畢業(yè)時(shí),他獲得了信息與控制工程系和應(yīng)用數(shù)學(xué)系雙學(xué)士學(xué)位;從2002年到2007年,張希又在上海交通大學(xué)電氣工程系碩博連讀,畢業(yè)時(shí)獲評(píng)上海市優(yōu)秀博士畢業(yè)生,并獲得去美國(guó)留學(xué)的機(jī)會(huì)。
在密歇根大學(xué)從事博士后研究工作過程中,張希的主要研究方向是新能源汽車多源能量管理策略,這其中包括鋰電池、燃料電池、超級(jí)電容等等,從此與新能源結(jié)下不解之緣。在新能源汽車多源能量管理領(lǐng)域取得了出色的科研成果,并以第一作者出版了施普林格出版社英文專著后,他收到了中船重工七〇四所的邀請(qǐng),與此同時(shí)密歇根大學(xué)也同時(shí)聘他擔(dān)任研究科學(xué)家。面對(duì)選擇,他沒有絲毫猶豫,懷著報(bào)國(guó)之心毅然回國(guó)。
2009年,張?;貒?guó)后,在中船重工七〇四所帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)推動(dòng)了全國(guó)第一艘和第二艘全電力推進(jìn)五星級(jí)郵輪的入水。2011年,由于工作調(diào)動(dòng),張希重回母校上海交大,他瞄準(zhǔn)汽車產(chǎn)業(yè)“智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電動(dòng)化、共享化”這新四化,主要開展車輛工程專業(yè)的教學(xué)和科研,包括新能源汽車電驅(qū)動(dòng)、電池管理和無(wú)線充電的研究。經(jīng)過多年潛心科研技術(shù)攻關(guān),取得了一系列成果:他在國(guó)際上首次提出了基于電化學(xué)量化機(jī)理的動(dòng)力電池智能管理和熱失控預(yù)測(cè)技術(shù)。同時(shí)他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、上海市政府間國(guó)際合作重點(diǎn)項(xiàng)目、臨港新片區(qū)高新產(chǎn)業(yè)和科技創(chuàng)新專項(xiàng)等10余項(xiàng)重要科研課題工作?,F(xiàn)已基于科研成果發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇,出版中英文著作5部,授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利40余項(xiàng)。
張希的科研成果對(duì)于我國(guó)新能源汽車的示范運(yùn)行、產(chǎn)品推廣以及產(chǎn)業(yè)升級(jí)起到了重要推動(dòng)作用,促進(jìn)了我國(guó)新能源汽車技術(shù)的科技進(jìn)步,產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,由于他出色的成績(jī)和表現(xiàn),“數(shù)據(jù)與機(jī)理驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力電池SOH估計(jì)與故障診斷算法項(xiàng)目”獲得世界人工智能大會(huì)BPAA算法大賽最高獎(jiǎng)(排名第一),“新能源汽車電池智能管理與熱失控預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(排名第一),此外張希入選了國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”青年拔尖人才。
(2016交通大學(xué)指導(dǎo)學(xué)生)
創(chuàng)新研發(fā) 突破全固態(tài)電池難題
從市面上的新能源汽車來(lái)看,目前大多采用的是液態(tài)電池,但是液態(tài)電池易受溫度影響,并且電解液易泄漏或引起火災(zāi)等安全風(fēng)險(xiǎn),近幾年全國(guó)多地常有新能源汽車爆炸起火案例。為了解決鋰電池能量密度低、續(xù)航里程短、存在安全隱患的問題,張希將目光放到了新一代電池——全固態(tài)電池。這是一種新型電池,完全去除了易燃、易爆的有機(jī)電解質(zhì),從根本上解決了電池的安全性問題,而且具有更高的能量密度和更長(zhǎng)的使用壽命。
2017年,經(jīng)過深思熟慮,張希選擇硫化物全固態(tài)電池的研究,作為負(fù)責(zé)人針對(duì)硫化物全固態(tài)電池和電池材料信息學(xué)等開展技術(shù)攻關(guān),進(jìn)行電池正極的包覆、負(fù)極鋰電池的改性、硫化物電解質(zhì)的制備以及材料信息學(xué)的研發(fā)等。
2021年,為了將科研成果轉(zhuǎn)化實(shí)際應(yīng)用,為國(guó)家和社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值,張希創(chuàng)立了上海屹鋰新能源科技有限公司并擔(dān)任董事長(zhǎng),公司主要進(jìn)行針對(duì)高安全高能量密度全固態(tài)電池的研發(fā)與生產(chǎn)任務(wù),現(xiàn)已擁有80多名員工,其中國(guó)家級(jí)人才2名、博士學(xué)歷12名,碩士學(xué)歷以上占比超40%。目前公司已申請(qǐng)了全固態(tài)電池及材料信息學(xué)相關(guān)發(fā)明專利近70項(xiàng),PCT國(guó)際專利3項(xiàng),正在為量產(chǎn)做準(zhǔn)備。
針對(duì)高安全高能量密度動(dòng)力電池研發(fā)需求,張希帶領(lǐng)公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用可量化計(jì)算的材料信息學(xué),在能量密度超過400Wh/kg的硫化物全固態(tài)鋰電池方面取得重要?jiǎng)?chuàng)新成果和研發(fā)迭代加速,突破了固態(tài)電解質(zhì)制模、金屬鋰負(fù)極改性、固固界面降阻抗材料制備、正極包覆材料制備等一系列關(guān)鍵技術(shù),可滿足新能源汽車動(dòng)力電池能量密度與安全性大幅提升的需求。
(2019上海交通大學(xué)電池模擬實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生)
面向未來(lái) 建立行業(yè)發(fā)展新格局
張希作為汽車動(dòng)力與智能控制國(guó)家工程研究中心副主任,主持和組織了與一汽、上汽、寧德時(shí)代、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)等領(lǐng)軍企業(yè)和行業(yè)學(xué)會(huì)的國(guó)家工程研究中心合作共建工作,在上海奉賢南橋、臨港新片區(qū)兩個(gè)成果孵化平臺(tái)主持建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車技術(shù)開發(fā)和示范驗(yàn)證基地,一批動(dòng)力鋰電池、智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)創(chuàng)新成果已經(jīng)或即將進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。
張希表示,未來(lái)三年,他將帶領(lǐng)屹鋰科技研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì),結(jié)合國(guó)家工程中心科技創(chuàng)新成果,利用電池材料學(xué)等量化表征工具,全面攻克能量密度超過450Wh/kg的高安全硫化物全固態(tài)鋰電池關(guān)鍵核心技術(shù),形成面向新能源汽車、消費(fèi)類電子和大規(guī)模儲(chǔ)能等應(yīng)用場(chǎng)景的全固態(tài)電池量產(chǎn)產(chǎn)品,年產(chǎn)能突破2GWh、良品率超過95%、申請(qǐng)發(fā)明專利200項(xiàng)以上,并且建立全固態(tài)電池材料、工藝、設(shè)備等全方位知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系,最終形成國(guó)際全固態(tài)電池研發(fā)和生產(chǎn)高地。
(2021上海交通大學(xué)電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生)
心有所信,方能行遠(yuǎn);志存高遠(yuǎn),砥礪前行。肩負(fù)著國(guó)家新能源事業(yè)發(fā)展的重大使命,張希將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)在全固態(tài)鋰電池核心領(lǐng)域創(chuàng)新研發(fā),并在全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化開展布局,助力“電動(dòng)中國(guó)”的夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí),讓中國(guó)新能源技術(shù)繼續(xù)引領(lǐng)世界。(文/邱玥)