寧波大學學生創業團隊“深耕”新能源車電池安全領域
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電芯故障檢出能力提升10倍，熱失控危險預判能力達100%——這組亮眼的數據來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自寧波大學信息科學與工程學院的一群在校生。
為什么選擇這個“賽道”？源于這個年輕的創業團隊發現的行業“痛點”。他們注意到：一些消費者明明知道電車的使用成本比油車低，但最終還是選擇購買燃油車，究其原因，不時見諸報端的自燃事故讓大家望“電”卻步。經過進一步調研，他們發現傳統的電池安全監測技術存在“測得晚、測得慢、測不準”的問題，成為行業發展的短板所在。
在教師的指導下，一個專門的科研團隊隨即組建，依托先進智能傳感實驗室和中國科學院傳感技術國家重點實驗室，基于先進半導體制造工藝，開發出系列高性能傳感芯片，建構起一套電氣安全、電池故障、熱失控預判的創新監測框架，實現了電池安全的早期預警。
研發的過程并非一帆風順。“在產品設計和先進半導體工藝制造過程中，我們遇到的最大困難來自傳感技術。”公司創始人、寧波大學信息科學與工程學院博士研究生陳曉鵬告訴記者。原來，該團隊針對車輛運行過程和熱失控特征提出的新一代安全監測框架，雖然從理論上來說能有效監測預判車輛安全問題，但是從理論到實踐仍然存在著需要逾越的“鴻溝”——常規傳感方法無法實現微弱信號變化的分辨。
好在團隊集合了各方面的人才。團隊研發力量由微電子類、集成電路類碩博人才組成，通過傳感結構創新、傳感原理創新、制造方法創新三種方法，將小信號放大10倍甚至100倍，成功實現了電氣絕緣性、電池微形變和特征氫氣的超靈敏檢出。
第二道難關接踵而至。在微應變傳感芯片制造過程中，需要金屬將半導體電阻變化信號引出，這需要在制造過程中形成性能良好的“歐姆接觸”，團隊在初期開發時本以為這只是一個不起眼的小步驟，沒想到在實際制造測試過程中發現電阻值不穩定等問題，這勢必會影響最終傳感芯片的輸出性能。于是團隊集中力量攻關這一難點，反復進行了無數次實驗，結果卻始終不盡如人意，項目一度陷入停滯。
在一次重要的傳感器會議上，團隊成員無意中看到一種利用熔融燒結方式封裝器件的方法，一下子來了靈感。于是大家馬上開展實驗驗證，一周后團隊終于找到了制造出幾乎完美“歐姆接觸”的方法，開發出的微應變傳感芯片性能提升近90倍，達到國際先進水平。
該團隊的科研成果得到了廣泛認可，于2023年10月獲得了第十八屆全國“挑戰杯”大學生學術科技作品競賽黑科技專項賽星系級特等獎，并獲得了產業界專家們的一致肯定。漢威科技集團首席專家張小水認為，該團隊科研成果“深入分析了新能源車電池安全的各個關鍵節點并開發了相應的高性能傳感器，擁有廣闊的市場前景”。
“該團隊成果做到了熱失控更早、更快、更準預警，具有很強的應用前景。在中國產業升級純電驅動的新能源發展戰略下，我相信該團隊研發的技術將有效推動中國動力電池安全技術的發展。”國家杰出青年科學基金獲得者、曾獲國家技術發明二等獎的李昕欣研究員表示。
“在我國高新技術產業快速發展的背景下，學院主動對接產業需求，發揮學科專業優勢，以創新創業驅動中心為核心，聯合學院內電子設計競賽基地、程序設計競賽基地等在內的8大基地進行項目孵化，以賽學結合模式助力學生成長成才。”寧波大學信息科學與工程學院黨委副書記李潔說。
在大家的建議下，陳曉鵬、肖榆瀞、吳金磊等人一拍即合，聯合籌資注冊成立了寧波凝芯科技有限公司，針對市場主流電池組結構推出三款適配產品，已與十余家公司開展聯合測試并收到良好反饋。
據了解，該團隊所在的寧波大學信息科學與工程學院與均勝電子、舜宇光學、海天塑機等企業合作建立實習實訓基地，并與多家校友企業共同培養創新創業人才，推動雙創項目落地孵化，學生創新創業成果顯著。（中國教育報-中國教育新聞網記者 史望穎 通訊員 鄭俊朋 王嘉欣）
作者：史望穎 鄭俊朋 王嘉欣
