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研究院的沿革及发展
来源:本站 浏览人数:931次 更新时间:2020-12-17
【摘要】:研究院的沿革及发展 王兴威 随着世界能源的紧缺,可以循环使用的二次电池越来越得到重视,尤其到本世纪初,二次电池制造企业如雨后春笋般,在全国各地纷纷兴起。二次电池的技
研究院的沿革及发展
王兴威
        随着世界能源的紧缺,可以循环使用的二次电池越来越得到重视,尤其到本世纪初,二次电池制造企业如雨后春笋般,在全国各地纷纷兴起。二次电池的技术也得到快速提升,从铅酸电池、镍镉电池到镍氢电池、锌镍二次电池到锂离子电池、锂硫电池等。我公司也经历了从镍镉电池到镍氢电池再到锂离子电池的发展历程,电源公司从以镍镉电池销售为主,转变为以锂离子电池销售为主,成功实现产品结构的升级和产品转型。在电源公司的转型过程中,研究院起到了决定性的作用。
        我是从2002年开始加入电池研发团队,到今天已经是第十八个年头了,见证了研究院这个研发团队的成长。从当初唐总带队,我、宋金保、潘东华等十几个人的团队,发展到现在近上百人的研究院。
        这十八年,是我们研发人员提升最多的一段时间,从不懂电池开始发展到现在可以跟全国一流企业同台竞争。这期间我们也得到了很多专家的帮助,在企业内部沈涛董事长、唐琛明总经理是对我们帮助最多的;在外部有杨裕生院士、高效岳、邱德瑜、唐定骧、余国华、郑化桂、季明荣、夏永姚等老师,高效岳更是带领我们学习电池原理、电池制造,教会我们项目申报相关报告的编写、论文的编写等等,对我们后面的发展起到很重要的作用。
回顾这十八个年,研究院在发展过程中还是有很多值得回忆的点点滴滴。
        研发团队雏形的建立(2002-2008)
        2002年11月,我从化肥厂调到工程中心,担任研究三室主任,从事国家攻关项目《新一代高性能二次锂离子电池正极材料LiMn2O4的改性研究》的相关工作,当时还有潘东华配合我工作,还有金太阳公司的宋金保和我们一起搞研发。
        2003年4月,我去中国科技大学学习锰酸锂的制作方法,得到郑化桂、季明荣老师的大力帮助,在实验室成功制备了锰酸锂。回到公司后,在高效岳老师的指导下,三室建立了自己的试验线,制备了锰酸锂材料,并制备了043048的锰酸锂锂离子电池。
        2004年,研究三室和当时的绿色电源研究所合并,壮大了研究三室,这个团队后来成为研究院锂离子电池初始研发的主力,当时以研发材料为主。2004年,在研发NiOOH的同时制备了锌镍一次电池;2005年研发了球形Ni(OH)2,该产品实现了量产。
       2005年年底,公司有意向将今后的发展方向转向锂离子电池。在唐总领导下组建了研发团队,工程中心研究三室承担研发任务。当时研究三室人员有我、沙永香、朱亚萍、王兴成。春节前唐总带队到上j9九游会官网网站朗能公司参观圆柱形18650电池的生产,使我们对圆柱形锂离子电池的生产有了初步的认识。
       2006年春节后,从装配车间把有锂电制作经验的王卫香,把电子工程部有锂电设备维修经验的黄斌调入三室,研究三室增加到6人。圆柱形锂离子试验电池制作整个过程几乎是从零开始,难易程度可想而知,但我们整个团队没有退却。在唐总的领导下,克服各种困难,经过近半年的努力,终于拿出18650圆柱形锂离子电池,虽然性能离目标还差很远,但是我们打通了整个制作流程,整个团队士气高涨,也看到了希望。经过2年的发展,到2008年时,我们研发了IFR18650PC-1100、IFR18650-1400、IFR26650PC-2300、IFR26650-3000等磷酸铁锂系列的圆柱形电池,并都经过小批量试生产,性能满足设计开发的要求。方形电池也开发了ISP0765145-5软包装电池、IFP1882130-10方形铝壳电池。那时研发人员增加到了13人,分两成个小组,我带队负责圆柱形电池的设计开发,沙永香带队负责方形电池的设计开发,锂离子电池研发团队雏形形成。虽然我们设计开发了多款电池,但我们对于锂离子电池的认知还是很缺乏的,不管是设计、制造、过程控制等方面都处于比较低的水平,虽然圆柱形磷酸铁锂电池在市场上没有得到推广,但我们积累了比较丰富的应用经验,为后期快速开发方形电池打下坚实的基础。
       研发团队的快速成长(2009-2017)
       研究院的前身工程中心,主要有三个研究室,分别是研究一室,从事镍镉电池的设计开发;研究二室,从事镍氢电池的设计开发;研究三室,从事锂离子电池的设计开发。公司从今后发展需要出发,调整结构,将一室、二室合并成立研究一室,从事镍电池的设计开发,原研究三室改为研究二室,从事锂离子单体电池的设计开发;新成立研究三室,从事PACK的设计开发。
        2009年起,是整个研发团队快速成长阶段,圆柱形电池的研发方向也从磷酸铁锂转向j9九游会官网网站,正是由于这次方向的调整,才使我们设计的电池在市场上得到广泛的应用,设计开发圆柱形电池、方形铝壳电池、软包装电池等几十款不同型号的电池,满足不同的客户需求,从单一的电动工具拓展到小家电、通信用储能、大型储能电站、车用、军品等多个领域。
        公司给予了我们研发人员很好的学习平台,组织我们参加CIBF展会、电动自行车展、电动工具展、储能展等各种展会,通过参加展会,我们了解到同行的发展方向及与同行的差距,也了解到电池行业新材料、新设备的发展,拓展了研发人员的思路。同时通过展会掌握各种渠道,为以后同材料制造商、设备制造商联系打下基础。
公司还组织人员参加CIBF论坛、华南锂电论坛等多个论坛,听取国际专家的各种学术报告,邀请专家到公司来做讲座等多种渠道,提升研发人员的理论水平,了解锂离子电池的各种机理,为以后解决各种问题打下基础。
        研发人员还随同销售人员直接面对客户,针对客户提出的问题我们不断整改、不断提升,同时通过客户也了解到同行的技术水平;同采购一起走访材料供应商、设备制造商,通过交流,了解新材料、新设备的行业进展,同时也了解材料的准确应用,技术进步也在不经意间找到了方向。如:我们在同材料供应商交流过程中,了解到部分信息,解决了1300电池的针刺问题;在论坛上听到的一个信息,解决了电池组的短路问题。
       沈总、唐总还多次带我们去ATL、力神、上海南都、创明、贵州j9九游会官网网站、上海j9九游会官网网站、中航锂电、德朗能、星恒、合肥国轩等公司参观学习。
       总之在这段时间内,我们依托公司这个平台,采用“请进来”、“走出去”等多种途径,不断夯实基础。正是有这个平台,才使得我们的研发队伍的技术水平不断提高。
对我印象较深的是方形IFP36115200-50电池的设计开发。记得在2013年,沈总在外面得到信息,方形磷酸铁锂电池市场广阔。回来后组织开会讨论,准备开发方形磷酸铁锂锂离子电池。当时沈总带唐总和我请教业内曹辉、余国华、王正伟等相关专家;j9九游会官网网站托、雅康、格林晟等设备制造商进行交流;去上海j9九游会官网网站、苏州星恒、合肥国轩等工厂去学习;根据公司的实际情况,确定走卷绕式多电芯并联的技术路线。唐总带我们走访了巨鸿、高嘉等盖帽厂家,经过多次交流,我们确定由高嘉帮我们开发盖帽,并确定防爆压力、尺寸等参数。在13年年底前将设备全部订好,2014年开始厂区内部改造、设备安装调试,于2014年5月拿出IFP36115200-50电芯。同年8月,沈总提出将电池制造成本控制在200元/支以内(当时制造成本大约是240元/支左右)。通过研发、制造、采购等多方努力,到2014年年底基本达到目标。由于有了j9九游会官网网站这个平台,和在前期磷酸铁锂的应用的经验积累,更是得益于j9九游会官网网站的人脉,使我们向其他专家、同行学习的时候,他们能极尽所能的帮助我们,使我们在设计开发及产业化时少走了弯路。IFP36115200-50电芯的开发,只用了近1年的时间,从设计开发到量产,一款全新的产品走向市场,这么短的时间在行业里也是很少见的。由于这款电池的设计开发及产业化,使整个研发团队得到了锻炼,方形电池的设计开发水平有了进一步的提升。在2015-2017年这三年时间里设计开发了50Ah、60Ah、68Ah、78Ah、80Ah、200Ah等多款磷酸铁锂电池产品,能量密度从110wh/kg上升到150wh/kg。
         在这段时间内,公司培养了茅海忠、沙永香、黄金健、周建新、张慕蓉、黄斌、王磊、顾凯凯、邢程等一大批优秀技术员。
         站在新的起点,接受更高挑战
         2018年,公司根据发展需要,将工程中心升级为研究院,成立6个研究室,研发人员也增加到70人左右,锂离子单体电芯研发从原来的1个室拆分成3个室。分别是研究一室负责镍电池的设计开发;研究二室负责圆柱形锂离子电池的设计开发;研究三室负责PACK的设计开发;研究四室负责方形锂离子电池的设计开发;研究五室负责前沿材料的评估及基础研究;研究六室负责BMS的设计开发。也增添了大型充放电设备、高低温箱、电化学工作站、扣电组装线、仿真软件等几十台设备供研发使用,研发人员的学历、职称也得到提升,研究生、高级工程师占研发人员20%以上。同时我们肩上的担子也更重了。
        在圆柱形电池方面,我们在原有1300、1500、2000、2200系列产品的基础上开发2500、2900,从18650系列拓展到21700系列。
        方形电池从储能、汽车,拓展到电动自行车领域,目前正在开发锰龙12、20,铁龙20、25,将来还要开发锰龙15、25等一系列产品。
        面对国内外的强者,我们没有退却,迎难而上。研发人员经过传、帮、带,新人得到快速成长,通过展会、论坛、培训、交流等各种平台充实自己,利用公司给予的平台,经过各种项目的锻炼,我相信我们的研发团队一定能经受住各种考研,在新能源这个领域里,使我们设计开发的产品一定有我们的一席之地!也相信经过全体员工的共同努力,j9九游会官网网站的明天一定灿烂辉煌!
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