宁大学生创业团队“深耕”新能源车电池安全领域——电芯故障检出能力提升倍 热控制危险预判能力100%


电芯故障检出能力提升 10 倍,热失控危险预判能力达 100%——这组亮眼的数据来自宁波凝芯科技有限公司。你一定想不到的是,这家公司的成员是一群来自宁波大学信息科学与工程学院的一群在校学生,而且是妥妥的全员“00后”。

 

瞄准痛点,让科研直面行业需求

为什么选择这个“赛道”?源于这个年轻的创业团队所发现的行业“痛点”。他们注意到:一些消费者明明知道“电”比“油”低,但却还是最终选择购买燃油车,这是为什么?原来是不时见诸报端的自燃事故让大家望“电”却步。经过进一步调研,他们发现传统的电池安全监测技术存在“测的晚、测的慢、测不准”的问题,成为行业发展的短板所在。

说干就干是年轻人的“天性”。在老师指导下,一个专门的科研团队随即组建,依托先进智能传感实验室和中国科学院传感技术国家重点实验室,基于先进半导体制造工艺,开发出系列高性能传感芯片,建构起一套电气安全、电池故障、热失控预判的创新监测框架,实现了电池安全的早期预警。

 

攻破难关,达到国际先进水平

研发的过程并非一帆风顺。“在产品设计和先进半导体工艺制造过程中,我们遇到的最大困难来自于传感技术。”公司创始人、宁波大学信息科学与工程学院博士研究生陈晓鹏告诉记者。原来,团队针对车辆运行过程和热失控特征提出的新一代安全监测框架,虽然从理论上来说能有效监测预判车辆安全问题,但是从理论到实践仍然存在着需要逾越的“鸿沟”——常规传感方法无法实现微弱信号变化的分辨。

好在团队集合了各方面的人才。团队研发力量由微电子类、集成电路类硕博人才组成,通过传感结构创新、传感原理创新、制造方法创新三种方法,将小信号放大10 倍甚至100 倍,成功实现了电气绝缘性、电池微形变和特征氢气的超灵敏检出。

第二道难关接踵而至。在微应变传感芯片制造过程中,需要金属将半导体电阻变化信号引出,这需要在制造过程中形成性能良好的“欧姆接触”,团队在初期开发时本以为这只是一个不起眼的小步骤,没想到在实际制造测试过程中发现电阻值始终不稳定、漂移非常严重,这势必会影响最终传感芯片的输出性能。于是团队集中力量攻关这一难点,反复进行了无数次实验,结果却始终不尽如人意,项目进度陷入停滞。

念念不忘,必有回响。在一次重要的传感器会议上,团队成员无意中看到一种利用熔融烧结方式封装器件的方法,一下子来了灵感。于是大家马上开展实验验证,一周后团队终于找到了制造出几乎完美“欧姆接触”的方法,开发出的微应变传感芯片性能提升近90倍,达到国际先进水平。

 

放眼未来,成立专门创业公司

痛点往往也是需求所在。该团队的科研成果得到了广泛认可,于2023年10月获得了第十八届全国“挑战杯”大学生学术科技作品竞赛黑科技专项赛星系级特等奖,并在全国范围进行展览。此后还受邀参加了由共青团浙江省委组织开展的主题展示交流活动,并获得了产业界专家们的一致肯定。汉威科技集团首席专家张小水认为,团队科研成果“深入分析了新能源车电池安全的各个关键节点并开发了相应的高性能传感器,拥有广阔的市场前景”。

“该团队成果做到了热失控更早、更快、更准预警,具有很强的应用前景,代表了中国在该领域的领先水平。在中国产业升级纯电驱动的新能源发展战略下,我相信该团队研发的技术将有效推动中国动力电池安全技术的发展,助力国家碳达峰、碳中和战略实施。”国家杰出青年科学基金获得者、曾获国家技术发明二等奖的李昕欣研究员表示。

依托科研成果创业是该院的“传统”。“在我国高新技术产业快速发展的背景下,学院主动对接产业需求,发挥学科专业优势,以创新创业驱动中心为核心,联合院内电子设计竞赛基地、程序设计竞赛基地等在内的 8 大基地进行项目孵化,以赛学结合模式助力学生成长成才”,学院党委副书记李洁告诉记者。在大家的建议下,陈晓鹏、肖榆瀞、吴金磊等人一拍即合,联合筹资注册成立了宁波凝芯科技有限公司,针对市场主流电池组结构推出三款适配产品,已与十余家公司开展联合测试并收到良好反馈。目前,公司正积极推进 Pre-A 天使轮融资进程,以期进一步扩大公司人才规模、增加研发投入、提高产品量产规模,从而更好地满足不断增长的市场需求。这支年轻的创业团队雄心勃勃,正在不断提升产品性能更新迭代,并致力于成为全球动力电池安全监测技术引领者。

据悉,宁波大学信息科学与工程学院与均胜电子、舜宇光学、海天塑机、浙江大华等企业合作建立实习实训基地,与多家校友企业共同培养创新创业人才,推动双创项目落地孵化。学生创新创业成果显著,近3年来累计获得国家级学科竞赛奖项370项,国家级双创竞赛奖项12 项,授权发明专利 324 项,发表 SCI 论文892篇。  本报记者  郑俊朋  王嘉欣