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王芳:一個科研工作者的詩與遠方|新女性力量

2024-03-08汽車

作者 | 王 芳

編輯 | 葛幫寧

出品 | 幫寧工作室(gbngzs)

王芳總是在忙。

上周日(3月3日),當接到幫寧工作室關於「新女性力量」的催稿微信時,她正在南韓出差。當晚回國後,她要參加一個電話會議,「還得陪陪閨女」。3月20號左右,她還要參加兩個重要計畫答辯。

於忙碌中,她硬是擠出時間,梳理了自己如何從動力電池專業到新能源汽車技術研究、如何從一個人和一首詩出發去遠方的心路歷程。

她的履歷相對純粹——

王芳,博士,教授級高工,中國汽車技術研究中心有限公司首席科學家,新能源專項總工程師。入選國家高層次特殊人才計劃,科技部中青年科技創新領軍人才,國務院特貼專家。

致力於新能源汽車及關鍵零部件測試技術研究,牽頭科技部十二五、十三五和十四五重大科技計畫;牽頭/參與制定兩項國際標準和20余項國家標準,發表學術論文100余篇,獲授權專利軟著40余項,出版專著3部。相關成果獲國家科學技術進步二等獎及省部級獎10余項,個人獲第十七屆中國青年科技獎、全國五一勞動獎章等。

她熱愛文字。讀研期間,她經常在論壇上發貼文,部份內容曾被文學刊物采用。她寫過家庭紀事,約有幾萬字。但最終,她還是希望在動力電池之外,在事業與家庭、在強與柔中,找到最完美的平衡。

以下為王芳自述。

很多人問過我同樣一個問題:當初求學怎麽就選擇了動力電池專業,並且還從事了新能源汽車行業?

我的回答很簡單:「因為一個人和一首詩。」這個人,是我的恩師吳鋒院士,這首詩,是他寫的【綠色·能源·生命】——

綠色和能源

伴隨著生命

在那靜靜的綠色裏

孕育著生命的潛能

人類離不開綠色

生活離不開熱能

這妍妍向榮的世界

更是離不開生命

當你把一支支綠色電池

呈獻給日新月異的祖國

是否已為她

傾註了全部的身心

當你為中華民族的高技術大廈

添加上一塊塊碧綠的磚瓦

是否已表達出赤子的真情

當你的未來

沈浸在一片美麗的綠色之中

是否還能透過這迷人的綠色

追尋到當年那閃光的青春

我被這首詩深深地打動了。一顆小小的電池,竟然與生命有著那麽緊密的聯系,它不僅關系到個人,而且關系到國家,關系到民族,甚至與整個人類都緊密相連。

這首詩幫助我堅定了專業選擇和職業方向——從當年冷門的動力電池專業,到今天熱門的新能源汽車產業——這中間是一條長長的職業生涯路,我一走就是20多年。

初識動力電池

我本科學的是環境工程專業水處理方向,與動力電池專業沒有太大關系。轉變來自考取北京理工大學研究生後,我第一次跟導師吳鋒院士之間的對話。

那是2000年3月,在北京理工大學化工與材料學院,我第一次見到吳老師,他當時擔任副院長、院學術委員會主任。

吳老師在業界已經聲名遠播。他最被同學們津津樂道的一件事情是,1993年2月,他參延長任國務院總理李鵬主持召開的政府工作報告征求意見座談會,作為主要發言人之一,提出把「增強全民族的科技意識」加入政府工作報告中。他的建議得到采納,這句話最終被寫進政府工作報告。

猶記得吳老師對我說:「你來研究新能源汽車用電池吧。」我有些不知所措。當時我對動力電池的理解,僅停留在有限的日常生活知識裏,新能源汽車長啥樣?動力電池怎麽做?能做成什麽……不得而知。所以,最初選擇學業方向,我僅僅是出於對吳老師的信任,但內心是懵懂的。

堅定思想是在攻讀研究生的第二年。我到吳老師主持建立的國內第一條鎳氫電池連續自動化生產基地實習,第一次有機會制備真正的動力電池,了解到從基礎理論、科研創新到工藝突破,再到產業化生產需要突破的難點,也第一次感受到科技的力量。

同樣在這裏,我機緣巧合地看到吳老師的詩集,在讀到【綠色·能源·生命】這首詩時,我深受震撼,並一直銘記於心。

4年半的碩博連讀生涯很短也很長,短的是物理時間,長的是精神浸潤。此期間,吳老師在科學研究上對我的啟發式、激勵式指導,在日常生活工作中處處替他人著想的身體力行,都影響我至今。

影響最深的是他倡導並踐行的兩條普世價值觀——其一,無論何時都要努力去幫助別人;其二,無論何時對幫助自己的人都要心懷感恩。從離開校門到走上工作崗位,很幸運地,我一直得到吳老師的指導和支持。

說實話,當初去清華大學做博士後研究,我希望能留在高校從事動力電池技術革新相關研究,但因為讀研期間在吳老師帶領下積累的實戰經驗,也因為後來工作中第一個老師——行業專家肖成偉的建議,我加入中國電子科技集團第十八研究所,開始長達4年的動力電池和關鍵材料的測試評價工作。

頗有意思的是,當時吳老師和肖老師的觀點高度一致——動力電池的測試評價工作很有意義,包括對技術的掌握、對趨勢的研判、對測試技術的提升,以及對標準化工作的推動——只有把這些做好,才有助於提升產品品質,推動技術進步,從而推動行業發展。

他們語重心長的談話,進一步具象了吳老師詩裏的內容,成為我工作中的準繩。

肖老師給我制造了很多鍛煉機會。4年裏,我幾乎跑遍所有電池企業,以及正負極材料、隔膜和電解液生產企業。在他的帶領下,我參與到國內外最前沿技術交流和研發活動——在國標尚未建立的情況下,和行業專家一起探討制定「863計劃」(國家高技術研究發展計劃)測試規範,作為科技部統一評測的依據,評估行業最先進技術和產品。

這些積累,為我後來入職中國汽車技術研究中心有限公司(中汽中心),全面推動相關工作奠定了堅實的基礎。

投身測評技術和標準化之路

2011年,懷揣著夢想和信念,我來到中汽中心。在這裏,我逐步建立起國內測試計畫最全、裝置精度最高的第三方實驗室,並打造了一支綜合實力國際先進、國內領先的百人測評團隊。

當時國家正準備啟動僅有的4個動力電池行業標準QCT 741~744-2006版的修訂工作,非常幸運地,因為之前積累的技術基礎和行業經驗,加之平台的支持、團隊的協作、行業專家的深度參與和產業的快速進步,使我們有機會逐步將電池的電效能、迴圈壽命、安全性等測試方法一一變成標準。

這是一個艱難的過程。要建立一個全行業認可、具有普適性的測試方法,我們需要準確剖析並模擬實際使用場景,需要設計並進行若幹驗證試驗,對測試方法裏的每一個參數進行精準定位。

以動力電池熱擴散測試評價方法研究為例,2013年,在國際法規討論中,我們向外界展示了電池由於生產制造中的微缺陷等因素,可能會逐步形成熱不穩定性。當這種不穩定性積累到一定程度,就可能導致失效甚至失控,這種失控如果在電池系統裏進一步擴散,後果將不堪設想。

自此,我們開始動力電池熱失控擴散測試方法系統研究過程——從實際工況下,熱安全事故的機理機制和演化過程開始,我們聯合行業力量開展了數百次驗證試驗,不斷攻克熱失控觸發技術、熱失控預警訊號、熱擴散判定條件等6大關鍵技術難點。

經過無數次不可重復的探索性實驗和若幹次可重復的驗證實驗,在失望與驚喜不斷交織過程中,我們迎來或大或小的收獲——

比如熱失控手段的確定,我們從最初選擇的加熱、針刺和過充,經過不同體系、不同能量密度、不同結構的電池的測試,確定「加熱」首選方案,並把「針刺」作為備選方案,堅定擯棄掉有問題的「過充」方案。

再比如熱失控點的準確定位,我們大約一次性做了200多只電池的重復實驗,才確定熱失控發生那一瞬間具備的特征參數值,包括溫升、電壓降和溫升速率等。

整個過程歷時4年多,經歷若幹次自我否定、方案完善、參數修正,測試方法才在國內外達成共識,並於2018年成功寫進電動汽車安全全球技術法規(EVS-GTR)和國家強制性標準GB 38031-2020【電動汽車用動力蓄電池安全要求】裏。

提及全球技術法規,可以用「痛並快樂著」來形容。自2013年起,我作為中方技術專家,深度參與了聯合國電動汽車安全全球技術法規(EVS-GTR)的制定。

截至目前,我和國內專家一起參加了幾十次國際會議,與美國、歐盟、日韓等國際新能源汽車專家,就法規內容開展了近10年的熱烈討論。討論陷入僵局是家常便飯,因為技術分歧中途退場的國際專家也時有出現。法規推進的滯後常使我壓力倍增。

記得我們剛建議增加熱失控擴散測試時,全球沒有一個國家表示支持。印象最深刻的是,有一次,在法國開小組會,我作為小組組長,一個人與二三十個國際專家爭論了整整一個下午,一方面從技術上明確思路,一方面從語言上理順邏輯,若幹專家則同時從不同角度提問,讓我好幾次楞怔當場。會議結束,我穿上外套準備離開時,淚水忍不住奪眶而出。

正是這次會議激發了我的鬥誌。此後幾年,每次研討之前,我們都認真準備資料,從機理依據到實驗數據支撐,再到新能源汽車實際執行案例,預設專家們可能會提出的問題,提前做好應對準備。

那閃光的青春

去年,有同事給我發來一張當年的照片——有一次在去會場的地鐵裏,我在反復檢視資料的情景被同事隨手拍攝下來。這張照片讓我感慨萬分,回想過往,這或許就是吳老師詩裏所寫「當年那閃光的青春」吧。

理越辯越明。從無一人贊同到成功寫進國際技術法規,再看到一項項中國提出的提案陸續獲得全球同行認可,中國在國際標準上的主導權和話語權不斷增強,其自豪感無以言表——這是我們每個參與其中的科技工作者共同的自豪。

在一個新產業發展過程中,技術難題是科研工作的家常便飯。每次遇到困難和挑戰,吳老師那首詩總能回響在耳旁,激勵我堅守初心,保持對科研的熱情和創造性。

科研工作者的樂趣和動力就來源於這種不畏困難、孜孜以求,最終解決問題的成就感。

經過對新能源汽車及能源動力系統關鍵測評技術持續研究,我和團隊建立系列普適性測試方法,形成系列標準和規範,其中十余項被納入新能源汽車企業和產品準入管理。

這個過程中,時常會碰到困難和挫折,但攻克困難之後的幸福感讓我受挫成癮。和團隊進行發散性討論,各種奇思妙想匯集的過程也讓我快樂成癮。

2022年,我被聘任為中汽中心首席科學家,成立了中汽中心第一個首席科學家工作室。我們聚焦「雙碳」目標下新能源汽車產業發展前沿,依托中汽中心新能源科技創新基地,著力打造服務於新能源汽車全研發流程鏈、全產品鏈、全生命周期和全套用領域的綜合技術服務平台。

工作室匯聚了一批勇於進取、開拓創新的青年科技人才,構建起「五縱兩橫一模式」技術體系,聚焦行業前瞻技術和卡脖子共性技術開展專項攻關,形成涵蓋新能源整車、動力電池、燃料電池、虛擬仿真等在內的8個核心子領域團隊。

同一年,我被授予第十七屆中國青年科技獎榮譽稱號,這也是近年來該獎項第一次頒發給汽車行業,我再次體會到為中華民族高技術大廈添加一塊碧綠磚瓦的快樂。這些沈甸甸的榮譽,既是對我科研工作的肯定,更是一份鞭策和責任。

百年未有之大變局下,中國新能源汽車產業的快速發展需求是我成長的動力,而我也幸運地成為新汽車時代的親歷者與見證者。

如今,電氣化已在汽車行業蔚然成風,且在儲能、電動船、電動飛機等領域延展。歷史前進的車輪終將由新能源動力驅動。

作為一名科技工作者,我會繼續肩負起時代重任,聚焦卡脖子技術和原創性技術,持續進行技術攻關,以實際行動踐行中汽中心「科學報國、技研為民」的科創精神。

感恩有你們一路同行。