此前，我国(guo)的锂电装备主要依赖进口，特别是关(guan)键核心装备。“价格(ge)昂贵不说，定制周期也很(hen)长。”周华民说，2012年(nian)前后，他到深圳走(zou)访了几家研(yan)发生产锂电装备的企业，了解到市场对于(yu)国(guo)产装备和技术的迫切需求，决(jue)心投身这方(fang)面的研(yan)究。

当时，锂电装备在国(guo)内还属于(yu)新(xin)兴事物，有团队成(cheng)员提出了疑虑：“我们主要是研(yan)究高分子材料加工的，不懂电池呀。”但周华民很(hen)有信心：“高分子材料加工与锂电池涂布具有流变成(cheng)形的共性，这是我们的技术优势(shi)。”

就这样，周华民带领团队，从最基本的锂电材料、制造工艺、装备特性等方(fang)面开始学起，在大量文献研(yan)究和行业调研(yan)的基础上(shang)，确立大尺寸电池宽幅制造的主攻方(fang)向，用了三四(si)年(nian)的时间，自主搭建了原型装备和研(yan)发平台。此外，他还带着团队成(cheng)员深入企业生产一线，和技术人员一道，发现实际(ji)工程问(wen)题背后的科学和技术难题。

“团队成(cheng)员派驻企业，双方(fang)协同攻关(guan)，是我们实现技术突(tu)破的关(guan)键。”张云说，比如针对超薄铜箔基材在运行中容易(yi)发生抖动剐蹭，导致浆料涂布不均匀甚至刮花的问(wen)题，博士生黄天仑(lun)等3名(ming)团队成(cheng)员被派到生产一线，3年(nian)间每年(nian)2/3的时间待在深圳，通过干燥箱体、风孔(kong)的结构优化，成(cheng)功(gong)解决(jue)了这一技术难题。

经过10余年(nian)联(lian)合攻关(guan)，团队创(chuang)立了大容量电池的异构电芯设计方(fang)法，突(tu)破了涂布—辊压—卷叠的宽幅高速制造工艺，攻克了液—固长程制造的智能(neng)联(lian)动精确调控技术，研(yan)发出具有完全自主知识产权的涂布模具，浆料挤(ji)出宽度可以做到1.6米以上(shang)，速度、精度均达到国(guo)际(ji)领先水平。

“10多年(nian)来，我国(guo)的锂电装备从受制于(yu)人到引领世界(jie)，已成(cheng)为(wei)世界(jie)上(shang)锂电装备及(ji)电池的主要生产国(guo)和出口国(guo)。”周华民自豪地说，近3年(nian)，他们团队联(lian)合多家企业定制化开发锂电装备几千台（套），不仅用于(yu)新(xin)能(neng)源汽车和船舶的动力电池制造，还在空间站、月球探测器等国(guo)家重大装备电源系统自主研(yan)制中发挥了关(guan)键作用。

目前，周华民团队已经聚集教师和硕博研(yan)究生60余名(ming)，分别聚焦在电池结构设计、工艺仿真、装备控制等不同领域，分工协作开展研(yan)究。周华民说，团队将持续(xu)开展产学研(yan)用协同创(chuang)新(xin)，在固态电池、干法制造等前沿技术方(fang)面不断发力，助力我国(guo)锂电装备和科技保持优势(shi)。

2023年(nian)度国(guo)家科技进步奖二等奖——

智能(neng)网联(lian)车路系统与可信测试关(guan)键技术及(ji)其产业化应用项目

长安大学赵祥模教授团队——

让(rang)自动驾驶技术得到更好更快发展

一辆白色小轿车被固定在测试平台上(shang)，车身的传感器和4个(ge)车轮(lun)正常运行，每个(ge)车轮(lun)下的滚(gun)动装置与车轮(lun)反向转动。同时，车旁的显示(shi)屏上(shang)，模拟路况随时变化，车辆根据收集到的数据信息，加速或减(jian)速，实时分析、调整。

在位于(yu)陕西西安的长安大学渭水校区车联(lian)网与智能(neng)汽车试验场内，科研(yan)人员正在进行自动驾驶汽车的道路动态模拟测试。

“就像人在跑(pao)步机上(shang)跑(pao)步，没有绝对位移。”西安建筑科技大学校长、长安大学教授赵祥模打了个(ge)形象的比喻。这套汽车测试装备，是赵祥模团队自主研(yan)发的世界(jie)首台基于(yu)虚实结合和整车在环的自动驾驶汽车室内快速测试大型装备。

自动驾驶测试问(wen)题是世界(jie)性难题，制约着智能(neng)网联(lian)汽车产业的快速发展。“一辆自动驾驶汽车需要积累海量测试数据才能(neng)验证其安全性。”赵祥模说，“只有建立严密的测试技术体系，才能(neng)不断提升测试效率，从而确保自动驾驶汽车的安全性、舒适性、敏捷性和智能(neng)性，推动智能(neng)网联(lian)汽车产业快速发展。”

“我们不断创(chuang)新(xin)自动驾驶测试技术，希望在保证安全性的基础上(shang)，提高测试效率。”赵祥模说。

赵祥模组建的“车联(lian)网与智能(neng)汽车测试技术”科研(yan)团队，由高水平学科带头人、学术骨干、外籍专家、企业技术专家等100余人组成(cheng)，涵(han)盖交通运输工程、车辆工程、计算(suan)机科学与技术等多个(ge)学科。

项目在5项国(guo)家及(ji)行业重大科研(yan)计划支持下完成(cheng)，通过10家单位协同攻关(guan)。12年(nian)里，仅此一项课题，形成(cheng)美(mei)国(guo)、英国(guo)、日本等国(guo)际(ji)发明专利(li)27项、中国(guo)发明专利(li)142项，发表高水平论文301篇、出版专著6部，主编与参编国(guo)家和行业标准28项，部分研(yan)究成(cheng)果写入多项国(guo)际(ji)标准，形成(cheng)了一批自主知识产权。

项目成(cheng)果的推广应用创(chuang)造了显著的经济和社会效益，促进了我国(guo)智能(neng)网联(lian)车路一体化技术发展。团队与山(shan)东(dong)高速集团合作，设计建设了双向52公里“国(guo)内测试里程最长、测试场景最丰富、测试环境最真实”的高速公路车路协同系统全尺度测试基地——山(shan)东(dong)高速集团智能(neng)网联(lian)高速公路测试基地。其他多项研(yan)究成(cheng)果也已在多家行业相关(guan)企业得到应用。

“自动驾驶什么时候才能(neng)普及(ji)？”——这是赵祥模最常被问(wen)到的问(wen)题。

“自动驾驶技术范围很(hen)广，比如自动巡(xun)航、自动泊车等。这些已经成(cheng)功(gong)商业化落地。其实，自动驾驶已经来到我们身边。”赵祥模说，“当然，自动驾驶技术在环境感知、高精度定位、智能(neng)决(jue)策控制及(ji)测试评价等方(fang)面有了突(tu)破性进展，但仍然面临着一些难题，需要不断去攻克。我们的努力方(fang)向，就是让(rang)自动驾驶技术得到更好更快发展。”

“成(cheng)功(gong)没有捷径，唯有用实干夯实基础，用奋斗积蓄力量，用坚持筑牢根基。所有的磨砺和坎坷，都是通往成(cheng)功(gong)的阶梯。”赵祥模说。

2023年(nian)度国(guo)家科技进步奖二等奖——

新(xin)一代电动汽车关(guan)键部件及(ji)整车平台自主研(yan)发与大规模产业化项目

比亚迪首席科学家廉玉波团队——

做好新(xin)能(neng)源汽车研(yan)发创(chuang)新(xin)和技术储备

刀片电池、多合一驱动总成(cheng)、功(gong)率芯片、智能(neng)驾驶、智能(neng)座舱……走(zou)进位于(yu)广东(dong)深圳坪山(shan)新(xin)区的比亚迪汽车工程研(yan)究院，一个(ge)个(ge)汽车领域的前沿成(cheng)果呈现在眼前。

“开辟新(xin)能(neng)源汽车的全新(xin)研(yan)发道路，几乎无先例可循。前途光明，但我们也要勇于(yu)接受挑战。”比亚迪股份(fen)有限公司（以下简称“比亚迪”）首席科学家、汽车总工程师廉玉波说。作为(wei)新(xin)一代电动汽车关(guan)键部件及(ji)整车平台自主研(yan)发与大规模产业化项目的牵头人，他和团队成(cheng)员在各自研(yan)发领域从未停(ting)歇。

2003年(nian)，比亚迪作为(wei)电池制造商进军汽车行业，开启了新(xin)能(neng)源汽车的初期布局。20多年(nian)来，比亚迪组建了动力电池、驱动总成(cheng)、功(gong)率芯片、智能(neng)化等方(fang)向的研(yan)发团队。2010年(nian)，比亚迪承担了我国(guo)新(xin)一代电动汽车关(guan)键部件及(ji)整车平台自主研(yan)发与大规模产业化科技攻关(guan)任务。

“这包括创(chuang)建了新(xin)一代电动汽车能(neng)源核心（刀片电池）、驱动核心（功(gong)率芯片）及(ji)整车核心（平台架构）全链自主设计及(ji)制造体系，打造了新(xin)一代电动汽车关(guan)键部件及(ji)整车平台系统解决(jue)方(fang)案。”廉玉波介绍。

“以电池为(wei)例，我们把磷酸铁锂电池设计成(cheng)长而薄的单体电池，就像‘刀片’一样组成(cheng)到电池包里面。”比亚迪汽车工程研(yan)究院副院长凌和平说，刀片电池一方(fang)面可以提高动力电池包的空间利(li)用率、增加能(neng)量密度；另一方(fang)面能(neng)够保证电芯具有足够大的散热面积，大幅提升电池安全性。

“刀片电池较好的安全性给整车设计带来了新(xin)的可能(neng)，我们创(chuang)新(xin)提出了将刀片电池与车身融合传力的思路。”比亚迪汽车工程研(yan)究院车身技术开发中心总监衣本钢介绍，这涉及(ji)电芯材料选型、安全边界(jie)机理、电池系统设计和车身一体化集成(cheng)众多技术难题。经过多个(ge)系统、多个(ge)性能(neng)团队的紧(jin)密协作和不断试验，比亚迪“电池车身一体化”技术应运而生。

“汽车能(neng)源系统由汽油转换成(cheng)了电池，驱动系统由发动机变速箱换成(cheng)了电机电控，但整车设计仍沿袭燃油汽车发展路线，严重制约整车性能(neng)提升。”廉玉波说，比亚迪创(chuang)建了以电动力为(wei)中心的新(xin)一代电动汽车设计体系，研(yan)制出电动汽车专属一体化整车平台及(ji)系列车型，开创(chuang)了电动汽车整车平台化设计国(guo)际(ji)新(xin)路线。

2020年(nian)4月，比亚迪“汉(han)”系列车型正式下线，新(xin)一代电动汽车关(guan)键部件及(ji)整车平台全链自主研(yan)发和制造方(fang)案在“汉(han)”系列车型上(shang)得到充分运用，并迅速推广运用到其他新(xin)能(neng)源车型。

“用前瞻思维进行研(yan)发，我们的创(chuang)新(xin)能(neng)力和技术积累优势(shi)才能(neng)更充分地发挥。”廉玉波表示(shi)，比亚迪将做好研(yan)发创(chuang)新(xin)和技术储备，为(wei)行业高质量发展作出新(xin)的贡献。

2023年(nian)度国(guo)家科技进步奖二等奖——

面向大规模产业化的动力电池研(yan)发与制造关(guan)键技术项目

宁德时代首席科学家吴凯团队——

在动力电池领域持之以恒创(chuang)新(xin)

生产线上(shang)，一个(ge)个(ge)焊接完极耳的电芯，在质检摄像头下方(fang)整齐滑过。50张图像被迅速捕捉，并由后台合成(cheng)为(wei)一张高清影(ying)像，检测是否达标。

这是宁德时代新(xin)能(neng)源科技股份(fen)有限公司（以下简称“宁德时代”）电芯生产车间极耳翻折的检测场景。过去人工检测时，操作员会“一看二拨”——用手指拨一拨，就能(neng)准确辨别。然而，人工检测效率有限，且出错率难控。“动力电池必须极致安全。”这是宁德时代的工作要求，也是宁德时代首席科学家吴凯团队的奋斗目标。

吴凯团队成(cheng)立专门的数据标注小组，仅一个(ge)极耳翻折检测，就标注了超过1万张缺陷样本。针对成(cheng)像困(kun)难，团队又制定多帧融合成(cheng)像+检测算(suan)法+分割技术的方(fang)案，通过叠加深度算(suan)法模型，将50张左右聚焦图像融合成(cheng)一张清晰的图片，彻底解决(jue)了成(cheng)像困(kun)难。

目前，包括极耳翻折在内的AI质检，已广泛用于(yu)宁德时代各个(ge)电池生产基地的密封钉焊接、顶盖焊接、软连接等多个(ge)工序，在保证电芯质量的前提下实现了快速生产。

AI质检是宁德时代面向大规模产业化的动力电池研(yan)发与制造关(guan)键技术中的一个(ge)缩影(ying)。“对于(yu)动力电池而言，我们坚持以安全为(wei)底座，同时追求性能(neng)的提升和成(cheng)本的下降(jiang)。”吴凯说。

能(neng)量密度是动力电池的关(guan)键性能(neng)指标，其中起决(jue)定性作用的是材料体系。“材料体系的创(chuang)新(xin)是原创(chuang)性创(chuang)新(xin)，是‘从0到1’的突(tu)破，也是最难的。”吴凯说，“哪怕100次试验中只有一次得到可靠的结果，那也表明是值得继(ji)续(xu)努力的。”

抱(bao)着这样的信念，团队从无数次失败中走(zou)出来，创(chuang)制了单晶镍钴锰三元高比能(neng)动力电池新(xin)材料，使电芯能(neng)量密度有了显著提升。后续(xu)研(yan)发的麒麟电池，助力纯电车辆续(xu)航里程首次超过1000公里。

一个(ge)新(xin)的问(wen)题随之而来，动力电池的高性能(neng)与高安全性几乎是“悖论”。二者(zhe)如何兼得？

通过不同维度的安全技术创(chuang)新(xin)，团队发明了亚微米金(jin)属复合高分子功(gong)能(neng)集流体，实现了电池单体内短路不起火(huo)不失控。团队还通过发明高温(wen)烟尘与高电压网络分离的新(xin)技术，实现了电池系统无热失控热蔓延的高安全性。

一款动力电池好不好，最终要靠市场检验。围绕(rao)相关(guan)技术成(cheng)果，宁德时代创(chuang)立了PPB（十亿分之一）级大规模制造工艺装备技术，实现单条生产线的产能(neng)超过10吉瓦时/年(nian)，达到国(guo)际(ji)领先水平。

谈起动力电池的未来，吴凯满怀憧憬(jing)。全固态电池、钙钛矿电池、无贵金(jin)属电池等等，他们还在电池技术的前沿持续(xu)探索。“面对热爱的事，我们愿持之以恒把它做好。”吴凯说。