寧波大學(xué)學(xué)生創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)“深耕”新能源車電池安全領(lǐng)域

電芯故障檢出能力提升10倍，熱失控危險(xiǎn)預(yù)判能力達(dá)100%——這組亮眼的數(shù)據(jù)來(lái)自寧波凝芯科技有限公司。讓人意想不到的是，這家公司的成員是一群來(lái)自寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院的一群在校生。

為什么選擇這個(gè)“賽道”？源于這個(gè)年輕的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的行業(yè)“痛點(diǎn)”。他們注意到：一些消費(fèi)者明明知道電車的使用成本比油車低，但最終還是選擇購(gòu)買燃油車，究其原因，不時(shí)見諸報(bào)端的自燃事故讓大家望“電”卻步。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步調(diào)研，他們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的電池安全監(jiān)測(cè)技術(shù)存在“測(cè)得晚、測(cè)得慢、測(cè)不準(zhǔn)”的問(wèn)題，成為行業(yè)發(fā)展的短板所在。

在教師的指導(dǎo)下，一個(gè)專門的科研團(tuán)隊(duì)隨即組建，依托先進(jìn)智能傳感實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，基于先進(jìn)半導(dǎo)體制造工藝，開發(fā)出系列高性能傳感芯片，建構(gòu)起一套電氣安全、電池故障、熱失控預(yù)判的創(chuàng)新監(jiān)測(cè)框架，實(shí)現(xiàn)了電池安全的早期預(yù)警。

研發(fā)的過(guò)程并非一帆風(fēng)順。“在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和先進(jìn)半導(dǎo)體工藝制造過(guò)程中，我們遇到的最大困難來(lái)自傳感技術(shù)?！惫緞?chuàng)始人、寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生陳曉鵬告訴記者。原來(lái)，該團(tuán)隊(duì)針對(duì)車輛運(yùn)行過(guò)程和熱失控特征提出的新一代安全監(jiān)測(cè)框架，雖然從理論上來(lái)說(shuō)能有效監(jiān)測(cè)預(yù)判車輛安全問(wèn)題，但是從理論到實(shí)踐仍然存在著需要逾越的“鴻溝”——常規(guī)傳感方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)變化的分辨。

好在團(tuán)隊(duì)集合了各方面的人才。團(tuán)隊(duì)研發(fā)力量由微電子類、集成電路類碩博人才組成，通過(guò)傳感結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、傳感原理創(chuàng)新、制造方法創(chuàng)新三種方法，將小信號(hào)放大10倍甚至100倍，成功實(shí)現(xiàn)了電氣絕緣性、電池微形變和特征氫氣的超靈敏檢出。

第二道難關(guān)接踵而至。在微應(yīng)變傳感芯片制造過(guò)程中，需要金屬將半導(dǎo)體電阻變化信號(hào)引出，這需要在制造過(guò)程中形成性能良好的“歐姆接觸”，團(tuán)隊(duì)在初期開發(fā)時(shí)本以為這只是一個(gè)不起眼的小步驟，沒想到在實(shí)際制造測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)電阻值不穩(wěn)定等問(wèn)題，這勢(shì)必會(huì)影響最終傳感芯片的輸出性能。于是團(tuán)隊(duì)集中力量攻關(guān)這一難點(diǎn)，反復(fù)進(jìn)行了無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果卻始終不盡如人意，項(xiàng)目一度陷入停滯。

在一次重要的傳感器會(huì)議上，團(tuán)隊(duì)成員無(wú)意中看到一種利用熔融燒結(jié)方式封裝器件的方法，一下子來(lái)了靈感。于是大家馬上開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，一周后團(tuán)隊(duì)終于找到了制造出幾乎完美“歐姆接觸”的方法，開發(fā)出的微應(yīng)變傳感芯片性能提升近90倍，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

該團(tuán)隊(duì)的科研成果得到了廣泛認(rèn)可，于2023年10月獲得了第十八屆全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽黑科技專項(xiàng)賽星系級(jí)特等獎(jiǎng)，并獲得了產(chǎn)業(yè)界專家們的一致肯定。漢威科技集團(tuán)首席專家張小水認(rèn)為，該團(tuán)隊(duì)科研成果“深入分析了新能源車電池安全的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)并開發(fā)了相應(yīng)的高性能傳感器，擁有廣闊的市場(chǎng)前景”。

“該團(tuán)隊(duì)成果做到了熱失控更早、更快、更準(zhǔn)預(yù)警，具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景。在中國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)純電驅(qū)動(dòng)的新能源發(fā)展戰(zhàn)略下，我相信該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的技術(shù)將有效推動(dòng)中國(guó)動(dòng)力電池安全技術(shù)的發(fā)展?！眹?guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者、曾獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的李昕欣研究員表示。

“在我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下，學(xué)院主動(dòng)對(duì)接產(chǎn)業(yè)需求，發(fā)揮學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)驅(qū)動(dòng)中心為核心，聯(lián)合學(xué)院內(nèi)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽基地、程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽基地等在內(nèi)的8大基地進(jìn)行項(xiàng)目孵化，以賽學(xué)結(jié)合模式助力學(xué)生成長(zhǎng)成才。”寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院黨委副書記李潔說(shuō)。

在大家的建議下，陳曉鵬、肖榆瀞、吳金磊等人一拍即合，聯(lián)合籌資注冊(cè)成立了寧波凝芯科技有限公司，針對(duì)市場(chǎng)主流電池組結(jié)構(gòu)推出三款適配產(chǎn)品，已與十余家公司開展聯(lián)合測(cè)試并收到良好反饋。

據(jù)了解，該團(tuán)隊(duì)所在的寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院與均勝電子、舜宇光學(xué)、海天塑機(jī)等企業(yè)合作建立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，并與多家校友企業(yè)共同培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，推動(dòng)雙創(chuàng)項(xiàng)目落地孵化，學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果顯著。（中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)記者 史望穎 通訊員 鄭俊朋 王嘉欣）