梅驁：以技術(shù)革新引領(lǐng)動力電池行業(yè)走向新時代

文/吳 凱

廣汽埃安新能源汽車有限公司研發(fā)中心電池研發(fā)部副部長

動力電池是新能源汽車核心部件，新能源汽車成本中，動力電池就占據(jù)了三分之一。隨著新能源汽車的快速發(fā)展，動力電池產(chǎn)業(yè)也取得了長足進(jìn)步。近年來，全球動力鋰電池市場裝車量保持高速增長趨勢。SNE Research數(shù)據(jù)顯示：2020年，全球動力電池裝車量為137GWh，同比增長17.5%；2021年第一季度，全球動力電池裝車量達(dá)到48GWh，同比增長128.6%。

在新能源汽車領(lǐng)域，很多企業(yè)陷入到對續(xù)航里程的“攀比”之中，這種“攀比”的壓力自然轉(zhuǎn)嫁到了動力電池身上。作為該行業(yè)從業(yè)者，梅驁是如何帶領(lǐng)廣汽集團(tuán)在這場“混戰(zhàn)”中突圍的呢？

自2005年攻讀清華大學(xué)博士學(xué)位至今，梅驁一直在行業(yè)深耕，主要從事新能源車用動力電池產(chǎn)品的自主開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)，領(lǐng)域范圍涉及動力電池包的系統(tǒng)集成技術(shù)、電池管理系統(tǒng)軟硬件技術(shù)、動力電池單體技術(shù)、下一代先進(jìn)電池及核心材料等動力電池領(lǐng)域。

2010年，梅驁加入世界500強(qiáng)企業(yè)——廣汽集團(tuán)。在此期間，梅驁領(lǐng)導(dǎo)組建了廣汽集團(tuán)唯一的電池研發(fā)技術(shù)部門，聚集了廣汽研究院最核心的電池技術(shù)研發(fā)人才，團(tuán)隊超過百人，研發(fā)成果填補(bǔ)了廣汽在新能源動力電池板塊一直以來的空缺，也大大推動了動力電池行業(yè)的發(fā)展。

短短十余年時間，梅驁共申請并獲得授權(quán)專利50項。驕人的研發(fā)成績奠定了他在動力電池行業(yè)的地位，梅驁也因此獲得“廣東省科技創(chuàng)新青年拔尖人才”“廣州市高層次人才”稱號等榮譽(yù)，并受邀參加多個行業(yè)會議分享他的研發(fā)成果與經(jīng)驗心得。

從“零”開始，用技術(shù)研發(fā)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展

2011年起，梅驁作為研發(fā)負(fù)責(zé)人，開始著力研發(fā)動力電池包集成與管理系統(tǒng)，對當(dāng)時的廣汽而言，這一領(lǐng)域還是一片空白。梅驁及其團(tuán)隊開展了多款電池包開發(fā)及試驗驗證，覆蓋HEV（混合動力）、PHEV（插電式混合動力）、EV（純電動）車型，于2015年正式完成廣汽首款完全自主知識產(chǎn)權(quán)的動力電池包及電池管理系統(tǒng)，并在廣汽GS4PHEV車型搭載后投入市場。從此，廣汽新能源車用動力電池包結(jié)束了外購的歷史。

研發(fā)期間，梅驁創(chuàng)新性地將鑄鋁材料用于電池包外殼體，“一體鑄鋁下殼+復(fù)合材料上蓋”不僅解決了非規(guī)則空間的加工成型困難與輕量化問題，也解決了因空間體積、選材帶來的密封安全問題。此外，梅驁領(lǐng)頭研發(fā)的電池系統(tǒng)集成技術(shù)與設(shè)計理念，包括液冷、輕量化新材料與一體成型技術(shù)、模組模塊化設(shè)計、電氣集成模塊化設(shè)計與降噪設(shè)計、電池包安全設(shè)計等，在當(dāng)時已經(jīng)量產(chǎn)的電池產(chǎn)品中，均處于業(yè)界領(lǐng)先地位，部分技術(shù)與設(shè)計理念后續(xù)還在國外同行中被逐步推廣使用。通過該項目，梅驁和團(tuán)隊總計申請并獲得授權(quán)專利三十多項，這些研究成果讓動力電池行業(yè)向前邁進(jìn)了一大步。

動力電池的負(fù)極材料是限制電池容量與能量密度的最重要因素之一，當(dāng)前大部分動力電池負(fù)極材料是石墨材料，其能量密度較低，理論容量為372mAh/g。而硅負(fù)極材料是行業(yè)內(nèi)重點研究的新型負(fù)極材料，它的理論容量是石墨的10倍，可以顯著提升動力電池的能量密度。但由于硅負(fù)極充放電體積膨脹變化大，因此壽命很短，很難被廣泛應(yīng)用。

在梅驁及團(tuán)隊開發(fā)與應(yīng)用硅負(fù)極材料之前，硅負(fù)極僅被用在小型圓柱電池的消費電子類產(chǎn)品中，如何將硅負(fù)極應(yīng)用到大型動力電池，一直是業(yè)界公認(rèn)的難題。為了解決這一行業(yè)痛

放眼世界，情系行業(yè)

作為廣汽核心技術(shù)負(fù)責(zé)人的梅驁一直關(guān)注整個行業(yè)的實時發(fā)展動態(tài)。梅驁經(jīng)常與國內(nèi)外同行交流彼此的工作心得與經(jīng)驗，討論動力電池行業(yè)的未來發(fā)展方向。他曾作為廣汽代表參與了中國汽車工業(yè)協(xié)會組織的“中國汽車T10聯(lián)盟”“中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟”等活動，還被廣汽委派為“國聯(lián)汽車動力電池研究院”董事會董事，參與國內(nèi)外汽車行業(yè)在動力電池及電芯領(lǐng)域的工作與交流。點，梅驁開始了動力電池電芯的自主研發(fā)。他帶領(lǐng)團(tuán)隊自主開發(fā)的“海綿硅負(fù)極片電池技術(shù)”及相關(guān)“技術(shù)群”涉及從電池正負(fù)極材料、粘結(jié)劑、極片設(shè)計到工藝生產(chǎn)制造等領(lǐng)域。經(jīng)過五年多的技術(shù)攻關(guān)，梅驁申請了超過50項自主技術(shù)專利，其本人直接參與的專利有13項。這些技術(shù)使得硅負(fù)極首次被應(yīng)用到大型動力電池中，攻克了硅負(fù)極材料在大型動力電池上的應(yīng)用性難題。

梅驁開發(fā)的“海綿硅負(fù)極片電池技術(shù)”屬于化學(xué)體系與工藝上的系統(tǒng)性創(chuàng)新，使得電池單體電芯能量密度達(dá)到280Wh/kg，成為當(dāng)前可量產(chǎn)的能量密度最高的電芯產(chǎn)品，綜合性能及其產(chǎn)品競爭力也非常優(yōu)秀，在眾多動力電池創(chuàng)新技術(shù)中脫穎而出，備受矚目。“海綿硅負(fù)極片電池技術(shù)”可以說是動力電池發(fā)展史上的一個重要里程碑。

憑借在動力電池行業(yè)作出的卓越貢獻(xiàn)，梅驁被聘任為中國汽車工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)工作委員會委員。為了讓國內(nèi)動力電池行業(yè)趨于規(guī)范化及良性發(fā)展，梅驁作為起草人參與編寫了動力電池國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《GB30381-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求》。此標(biāo)準(zhǔn)替代原有三個國家推薦技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，更加符合當(dāng)前行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，成為動力電池行業(yè)最重要也最具權(quán)威的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)之一。所有在中國上市的新能源車必須在國家檢測機(jī)關(guān)按照該標(biāo)準(zhǔn)檢測通過后，才允許在市場上銷售。

梅驁多年來一直扎根在技術(shù)崗位，他堅信只有不斷深耕技術(shù)，行業(yè)才能蓬勃發(fā)展。他不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗，并與動力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢結(jié)合，在國內(nèi)外多家核心期刊共發(fā)表論文22篇，為業(yè)界提供了全面且深度的參考文獻(xiàn)。

自我革新，助力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

在新能源汽車行業(yè)快速發(fā)展的同時，也有一些問題始終困擾著整個行業(yè)。比如，新能源汽車的安全事故問題，在損害新能源汽車品牌的同時，也讓眾多消費者持觀望態(tài)度。

梅驁自進(jìn)入動力電池行業(yè)就以樹立行業(yè)最高安全標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，不斷加大研發(fā)力度，在電池的安全性能方面持續(xù)深耕。他帶領(lǐng)團(tuán)隊在2021年研發(fā)推出的彈匣電池技術(shù)及其延伸應(yīng)用在廣汽埃安LX上，可達(dá)1000公里續(xù)航。彈匣電池模組的每個電池包里的電芯都獨立在安全艙之內(nèi)，可以有效阻隔熱失控電芯的蔓延，將國標(biāo)熱失控報警后大于“5分鐘”起火的標(biāo)準(zhǔn)，提高至不起火水平，極大提高了電池的安全性。

與此同時，針對動力電池系統(tǒng)在極限溫度下導(dǎo)致性能衰減的問題，梅驁開發(fā)了冷卻液直接接觸的恒溫式電池包熱管理技術(shù)，以“三明治”形式的電池包保溫結(jié)構(gòu)，利用冷卻液直接對電池進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，使電池包大部分時間能夠在最佳溫度范圍內(nèi)工作，讓電池在極端環(huán)境下也可以保持較高的性能以及較低的壽命衰減。

梅驁的研發(fā)成果不僅刷新了行業(yè)以及受眾的認(rèn)知，更是提升了消費者的消費信心，充分體現(xiàn)了行業(yè)引領(lǐng)者所具有的責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)。這同時也是廣汽作為新能源頭部企業(yè)的自我革新與進(jìn)步，對全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重大意義。

放眼整個動力電池行業(yè)，像梅驁這樣具備扎實科學(xué)素養(yǎng)、豐富實戰(zhàn)經(jīng)驗的人才非常稀少。當(dāng)前，梅驁為未來作出了進(jìn)一步規(guī)劃，他希望可以將自己十多年來對行業(yè)和技術(shù)的理解以及創(chuàng)想予以實現(xiàn)，不斷研發(fā)有突破價值的新產(chǎn)品與新技術(shù)，推動電池行業(yè)走向低碳化、智能化和高端化。