发展新质生产力·高校调研 | 实验室里的四个“新”

教育   2024-11-13 18:45   山东  

为全面展现山东高校在培育和发展新质生产力中的使命担当,从今天起,本台推出《发展新质生产力·高校调研》专栏,通过走进工厂车间、乡村田野、国家重点实验室,挖掘高校在培养创新人才、推动科技创新和产学研融合、推进体制机制创新、服务融入绿色低碳高质量发展先行区建设等方面的做法实践,展现山东教育支撑发展新质生产力的担当和贡献。

今天,先让我们走进哈尔滨工业大学(威海)。近年来,我国新能源汽车产业蓬勃发展,锂电池技术作为其中的核心支撑,发挥了至关重要的作用。在此背景下,学校的先进锂电池技术研究中心,围绕关键技术不断攻坚克难,全面赋能新能源产业电池材料高质量发展。近日,记者就走进了该中心,通过实地采访,感受实验室里的四个“新”,深度了解锂电池的“进化论”。




周薇薇
哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心教师


刚刚装好的电池,然后我们把它放在电池夹里边。我们会反复地用仪器给它充电,然后用仪器给它再放电,这就是一个循环。通过一个个循环,完成电池寿命测试。




在哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心,通过教师周薇薇的介绍,记者首先感受到,这里正在研究开发的锂电池——性能新。影响锂电池性能的因素有很多,包括电极材料、电解液配方等。周薇薇所研究的方向正是电极材料,它的性能,将来会直接影响到新能源汽车的使用寿命和续航里程。

周薇薇
哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心教师


从市场上我们买来的对比材料来看的话,它在循环360圈左右,电池的有效容量就开始急速下降。但是我们开发的材料,经过一系列的改进之后,循环稳定性就非常好。如果说真的使用以后,大概能把我们电动汽车电池的使用寿命提高2到3年。




除此之外,低温下性能下降也是制约锂电池应用的重要问题。在该研究中心,科研人员从电解液配方入手,不断改善电池低温性能。如今已经取得突破性进展。

王坤芳
哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心教师


目前来说我们开发的这些电解液,以及与之相匹配的材料,大概能达到低温下80%以上的保持率。举个简单例子来说,我们日常能跑100公里,那么我们这款材料拿到低温下,还能跑80公里以上。




优秀的性能,必然会受到企业的青睐。那么产品如何从实验室走向市场呢?在研究中心负责人苏新的介绍中,记者感受到了第二个“新”——成果转化方式新。

苏新
哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心负责人


其实从行业来说,他们的开发基本上都是,生产一代,开发一代,储存一代。一般来说我们团队的定位,是直接介入公司正在开发的那一代,也就是说公司未来的1到3年要推向产品的材料开发。同时,我们会跟公司一起做战略前沿的开发。根据我们过去,在这些开发一代跟存储一代的积累上,我们会给公司的工程师反馈一些建议。这样子我们学校既能发挥自己的长处,又能结合公司的长处。




充分了解校企双方需求,在科研伊始便瞄准企业实际,这样的服务意识,为成果转化提供了无限可能。在今年10月份,学校联合多家企业共同申报的“高比能长寿命富锰磷酸锰铁锂研发与产业化”项目,成功获得了2024年度山东省重点研发计划(重大科技创新工程)项目。

苏新
哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心负责人


这款材料不同于市场现有的材料,材料中锰的比例很高,这就意味着可以比市场上50%同类产品拥有更高的低压平台。现在已经处于中试往量产导入阶段,根据各方的需求,进一步提升打磨,让它做到既有高能量密度,又满足长寿命要求,又满足低温性能,又满足高功率性能,就是要综合满足各方性能需求的阶段。




提到锂电池,不少人会把它与绿色无污染联想到一起。那么,报废的锂电池真的能做到绿色回收吗?在哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心,科研人员用创新湿回收法很好地回答了这个问题。这也是记者在这所实验室发现的第三个“新”——技术新。

张浩
哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心硕士研究生


目前工厂回收再利用锂离子电池,对于锂的回收主要是用萃取剂,但是这种成本比较高的。



苏新
哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心负责人


我们团队在正极材料方面多年耕耘,技术积累,所以我们把这个正极材料跟传统的湿法回收相结合,实现从电池废料再生为高性能电池材料,不会产生大量的酸碱废液。这个方法的优点在于,回收的附加值会比较高,同时是几乎零污染、零排放的模式,这样可以帮助锂电池行业,实现可持续发展。




性能新、技术新和成果转化方式新,三个“新”汇集之后,就形成了第四个“新”——经济和社会效益新。新型锂电池材料的推广应用不仅提升了新能源汽车的性能,还带动了相关产业链的发展,增加了就业机会,促进了区域经济的持续健康发展。同时,绿色制造和回收等关键技术的应用也对环境保护起到了积极作用,这也充分体现了学校以科技创新助推可持续发展的决心与努力。

苏新
哈尔滨工业大学(威海)先进锂电池技术研究中心负责人


从经济上讲,我们团队主要是立足于山东,同时面向全国,帮助合作公司在行业处于领先地位,有助于保持咱们国家锂电行业在全球的竞争力。同时我们也在努力地让这些锂电池能够绿色、低能耗地循环起来。这样子就很好地实现了锂电池行业的闭环,以及帮助咱们国家实现“双碳”目标,对实现绿色并且可循环的社会经济起一定的支撑作用。





山东教育卫视记者:常怀泉 胡宗政





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