院士专家工作站是全市科协组织服务技术创新、助力高质量发展的重要载体和平台。近年来,市、区科协聚焦武汉重要领域、重点产业,积极搭建产学研合作平台,建成市级院士专家工作站97家,涌现出一批产学研合作紧密、运行成效显著、示范带动作用明显的先进典型。日前,市科协启动“十佳院士专家工作站”宣传展示活动,联合长江日报融媒体中心邀请记者寻访院士专家工作站,寻找产学研武汉故事。从本期起推出院士专家工作站系列深度报道,展示院士专家下沉一线服务企事业单位动人风采,宣传企事业单位参与武汉经济社会高质量建设生动实践。
3年时间公司专利数翻倍,创新打破电池应用领域海外垄断
在武汉东西湖产业园内有这样一家电池研发生产高新技术企业,历经20年发展,从锂电池拓荒者到绿色能源赋能者,从国内行业翘楚到与全球头部同台竞技。
昊诚锂电企业大楼。曲竞 摄
2021年,在武汉市科协、东西湖区科协的支持下,武汉昊诚锂电科技股份有限公司(以下简称昊诚锂电)专家工作站正式挂牌成立,开启了和湖北大学化学化工学院张玉红教授团队的学术交流互动。
创新赋能促产品迭代发展
5月31日一早,昊诚锂电技术研发部经理周敬像平日一样出现在生产车间,公司的最新款锂锰电池已进入试产阶段,他需要紧盯从研发到批量试产过程中的关键环节,为新品投入新兴市场做准备。
作为一家以技术创新驱动的企业,昊诚锂电在前行道路上大力网罗国内外专家、组建中外研发团队,定期开展主题研究合作,近3年时间完成了锂电池多项瓶颈技术的攻关,打破了国外企业常年的垄断局面,借助锂电池专家力量为中国锂电技术创新研发进行强赋能。
昊诚锂电生产车间。曲竞 摄
2021年,昊诚锂电专家工作站挂牌成立时正逢昊诚锂电海外市场遭遇产品难题——“有一款用于安防设备上的锂二氧化锰电池,我们的产品能使用6年左右,而国外领先产品能使用10年以上。”周敬回忆,在和湖北大学教授团队合力研究中发现,要想提高电池容量,正极材料的配方至关重要,工作站成功研发了一种当时行业前沿的添加剂。
然而,老问题解决了,新问题又来了。电池正极的绝缘玻璃层长时间与电解液接触,产生了电化学反应,生成了一层能导电的物质,对电池性能造成较大破坏。
锂电池展示。曲竞 摄
周敬项目组与专家工作站教授讨论分析后,与原料供应厂商沟通,制定调整绝缘玻璃的配方方案,带着新配方的实验电池,多次前往湖北大学实验室,利用实验室设备进行研究分析,经过一系列实验验证,最终昊诚锂电生产的锂二氧化锰电池使用寿命延长至12年,且性能稳定,拥有能与国外产品实现同台竞争的实力。
技术赋能助企业高质发展
在昊诚锂电的展示室,各种专利证书引人注目。周敬介绍,昊诚锂电一直深耕锂电池技术研发,稳扎稳打、厚积薄发,公司累计有100多项专利,其中有一半都是近3年申请获得的。
“我们以前主要抓产品生产和销售,但走向国际市场后我们发现国外产品更新迭代很快,如果不重视技术创新,我们就会被市场淘汰。”
工作人员运用显微镜查看锂电池。曲竞 摄
低滞后长寿命锂亚电池便是一款创新产品。
锂亚电池应用于智能电表、水表、燃气表等智能领域,这类产品一般采用定期传输数据的脉冲式工作方式。但传统的锂亚电池存在滞后效应,当电池长时间存放不使用时,在电池的负极表面会形成一层钝化膜,降低电池的电化学反应速率,电池出现钝化现象,因而在使用之前需要先激活,激活时间有时长达1个小时。
“智能电表、水表、燃气表的电池如果激活时间久,容易造成读数传输失败,给用户造成困扰。”
问题看似简单,但解决起来很难。经与专家工作站教授团队讨论,制定了两种实验方案:在电池液中加入添加剂,让钝化膜消耗掉:重新设计配方,让钝化膜变薄变疏松,不阻碍正负极反应。
昊诚锂电技术研发部经理周敬。曲竞 摄
第一种方案验证后反映的问题:添加剂的加入消除了钝化膜,但同时会减小电池容量,产品的使用寿命减少;昊诚专家工作站验证方案二后,锂亚电池达到了低滞后长寿命的设计目标,如今的激活时间只需1分钟,顺利完成项目开发。
如今,只要遇到难题,周敬随时与专家工作站教授团队进行请教、商讨、验证,他说:“与专家一起研究、探讨,开拓我们的创新思维和工匠精神,企业要进步,一定要掌握核心技术。”
据了解,专家工作室成立以来,昊诚锂电获得2021武汉未来之星TOP100、武汉制造业企业100强、湖北省专精特新小巨人、湖北省制造业单项冠军示范企业等多项荣誉。
产学协同赋能行业高速发展
作为一家以技术创新驱动的企业,昊诚锂电尤为重视人才的入驻及培养。周敬2008年毕业于华中科技大学化工专业,2010年加入昊诚锂电,今年是他在昊诚技术团队服务的第14个年头,他坦言,虽然是科班出身,由于长时间扎根生产一线,对于行业的最前沿科技了解得还是不够全面。
昊诚专家工作站成立后,建立了人才互相培养的模式。除了每次进行现场指导、研讨,还会定期为昊诚锂电研发技术人员进行主题培训、为技术人员讲解行业新技术、为企业答疑解难等,教授团队也会安排研究生驻厂学习。
周敬说:“学生们在实验室使用的都是高精密的实验设备,但在实际生产过程中一些数据达不到实验室标准。他们进场学习,从搅拌、制浆开始,了解电池生产的全过程。实验室的知识与实践经验进一步结合,以后他们在实验时就会有更多市场思维、成本意识。”
经过20年发展,如今昊诚锂电已成为国内行业头部企业。最近,公司又瞄准了新的市场,例如GPS定位市场应用的新型锂电池等。
昊诚锂电专家工作站铭牌。曲竞 摄
3年来,依托专家工作站平台,昊诚锂电开展科研项目2项,解决关键技术难题4项,开发新产品5个。企业实现技术进步、经济发展双丰收。
周敬说:“专家工作站切实为我们带来了技术、思维的更新,带来新质生产力,避免企业走弯路。专家工作站为昊诚锂电及行业高质量发展助力良多。”
昊诚锂电相关负责人表示,未来将坚持产学协同深度融合、坚持企业自主创新,持续为前沿研发成果转化为真实可落地产品而努力,继续为锂电池技术创新发展注入新能量。