由鳳凰網(wǎng)和金種子酒業(yè)聯(lián)合推出的《2024中國力量年度人物》活動正在進行,中國力量年度人物系列專題片正式上線。活動旨在表彰把握時代脈搏,積極探索新興科技的新領(lǐng)域、新應(yīng)用、新價值,以新質(zhì)生產(chǎn)力創(chuàng)造美好生活的各領(lǐng)域杰出代表,弘揚中國榜樣力量。

新能源”涌動“新動能”

十年前,“四個革命、一個合作”能源安全戰(zhàn)略的提出,為新時代能源的發(fā)展提供了根本遵循。能源產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟和民生保障的“壓艙石”,又是推進實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的“主戰(zhàn)場”。而發(fā)展新能源汽車,應(yīng)用新能源電池,是承接能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和實現(xiàn)“雙碳”目標的必由之路。

動力電池是新能源汽車的心臟,決定了新能源汽車續(xù)航里程、安全性、可靠性等核心指標,新能源汽車產(chǎn)業(yè)從政策驅(qū)動轉(zhuǎn)向市場驅(qū)動,動力電池的高水平發(fā)展起到了關(guān)鍵性作用。寧德時代自2011年成立以來,深耕動力電池和儲能電池的研發(fā)和制造,在電池安全技術(shù)、能量密度、充電倍率、循環(huán)壽命等關(guān)鍵技術(shù)上實現(xiàn)全球引領(lǐng),僅用6年時間就登頂全球動力電池出貨量第一名,2023年市占率達到36.8%,電池出口近70個國家和地區(qū),全球每三輛新能源車就有一輛搭載寧德時代電池,寧德時代已經(jīng)成為我國高科技制造的嶄新名片。

一體兩翼做電池

寧德時代坐落于福建省寧德市。過去的寧德一直是偏居一隅的普通地級市,直到十多年前,一批滿懷熱忱的創(chuàng)業(yè)者來到寧德,扎根在這片土地,他們埋頭苦干,踏上動力電池領(lǐng)域的科技長征路。通過在動力電池關(guān)鍵材料、產(chǎn)品設(shè)計與集成、制造工藝與裝備等多個維度取得的重大突破,不僅讓“寧德時代”成為這座小城的金字名片,更是成為一艘強勁的新能源動力“領(lǐng)航艦”,引領(lǐng)中國新能源產(chǎn)業(yè)破浪前行。

作為寧德時代創(chuàng)業(yè)初期的元老之一,吳凱擔(dān)任寧德時代首席科學(xué)家和電化學(xué)儲能技術(shù)國家工程研究中心主任,負責(zé)動力電池的技術(shù)和制造攻關(guān)重任,長期致力于動力電池前沿化學(xué)體系、高效系統(tǒng)集成、高速高精制造和工程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域研究工作,具有深厚的學(xué)術(shù)造詣和豐富的實踐經(jīng)驗,是我國動力電池技術(shù)創(chuàng)新和制造工程的領(lǐng)軍人物。

動力電池材料體系是典型的復(fù)合多尺度異質(zhì)系統(tǒng),性能取決于多個不同尺度的聯(lián)合效應(yīng),機理復(fù)雜難辨。在制造方面,動力電池制造屬極精密超高速的控形控性制造,涉及物理、材料、電化學(xué)、機械等多個學(xué)科的交叉和融合。對此,吳凱認為萬變不離其宗,核心是電池的一體兩翼。

一體是安全,電池是能量存儲和轉(zhuǎn)換的核心,需要極致的安全和可靠。吳凱和團隊揭示了動力電池安全問題的核心誘因,破解了高比能動力電池的高安全世界難題。提出在電池內(nèi)構(gòu)筑“泛在保險”新思路,發(fā)明了亞微米金屬復(fù)合高分子功能集流體,實現(xiàn)了電池單體內(nèi)短路不起火不失控。發(fā)明了高溫?zé)焿m與高電壓網(wǎng)絡(luò)分離的新技術(shù),實現(xiàn)了電池系統(tǒng)無熱失控?zé)崧拥母甙踩?。因在電池安全技術(shù)上做出的突出貢獻,吳凱榮獲了2023年歐洲專利局頒發(fā)的歐洲發(fā)明家獎。

兩翼是性能和成本。電池的能量密度是提升整車續(xù)航里程的關(guān)鍵,2015年以前,由于新能源汽車續(xù)航普遍僅為200余公里,新能源汽車推廣異常艱難。吳凱帶領(lǐng)團隊解決了三元材料沿晶界破碎和釋氧的問題,創(chuàng)制了單晶鎳鈷錳三元高比能動力電池新材料,使電芯的比能量率先突破300Wh/kg,使得整車續(xù)航里程有了大幅提升。在制造領(lǐng)域,吳凱開創(chuàng)了方形卷繞式全極耳型動力電池新工藝,建成國際領(lǐng)先鋰電池超大規(guī)模制造工藝裝備體系,并將產(chǎn)品缺陷率管控做到了PPB(十億分之一)級,將動力電池質(zhì)量水平提升了3個數(shù)量級。正是因為電池的多、快、好、省,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)得以揚帆遠航。

截至2024年7月,吳凱已獲國內(nèi)外授權(quán)專利371件。以第一完成人,獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎、福建省科技進步獎一等獎、中國汽車工程學(xué)會科技進步獎特等獎、中國汽車工程學(xué)會技術(shù)發(fā)明獎特等獎等獎項。

永攀技術(shù)高峰

當前,動力電池作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心,已成為全球科技競爭焦點,各國均投入巨大人力物力進行研發(fā)。面對激烈的競爭環(huán)境,吳凱認為,動力電池的研發(fā)和制造創(chuàng)新就如同一場新時代的科技長征,要有持續(xù)在科技無人區(qū)前進的定力?！皠?chuàng)新就是要做人無我有,我們現(xiàn)在做到了第一,接下來就要想技術(shù)儲備能不能領(lǐng)先別人一年,如果能夠領(lǐng)先別人一年,那能不能做到領(lǐng)先兩年,電池潛力巨大,我們只爭朝夕”。

近年來,吳凱帶領(lǐng)團隊通過智能化產(chǎn)品研發(fā)與設(shè)計平臺,持續(xù)創(chuàng)新高比能、超快充、高安全、長壽命等新技術(shù)。研發(fā)了高比能高安全的凝聚態(tài)電池、超快充的神行電池,第一代鈉離子電池、兼具三元和磷酸鐵鋰優(yōu)勢的 M3P 電池等,引領(lǐng)全球動力電池技術(shù)方向。對于動力電池的未來,吳凱正與團隊圍繞固態(tài)電池等前沿化學(xué)體系展開技術(shù)攻堅,并取得了一系列進展。

經(jīng)過短短的十余年,我國新能源汽車和動力電池產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了從跟跑到并跑再到領(lǐng)跑的華麗轉(zhuǎn)身。寧德時代團隊作為時代先鋒者,率先看到國家綠色發(fā)展的決心以及交通電動化和能源清潔化的巨大市場潛力,團隊立志依靠技術(shù)性能優(yōu)勢以及精益求精的制造優(yōu)勢,做出世界一流的動力和儲能電池。他們作為中國動力電池領(lǐng)域的強勁技術(shù)領(lǐng)航者,用堅持和自信,不僅為中國新能源汽車插上騰飛的翅膀,更為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻出中國智慧和力量。

鳳凰網(wǎng)聯(lián)合金種子酒業(yè)打造《2024中國力量年度人物》以“科技向善”作為活動主題,也是在深入發(fā)掘科技帶給人民生活的改變和各領(lǐng)域杰出代表身上的時代價值。后續(xù)將上線更多《2024中國力量年度人物》內(nèi)容,向世界彰顯中國力量,敬請關(guān)注。