作者 | 王 芳
编辑 | 葛帮宁
出品 | 帮宁工作室(gbngzs)
王芳总是在忙。
上周日(3月3日),当接到帮宁工作室关于「新女性力量」的催稿微信时,她正在韩国出差。当晚回国后,她要参加一个电话会议,「还得陪陪闺女」。3月20号左右,她还要参加两个重要项目答辩。
于忙碌中,她硬是挤出时间,梳理了自己如何从动力电池专业到新能源汽车技术研究、如何从一个人和一首诗出发去远方的心路历程。
她的履历相对纯粹——
王芳,博士,教授级高工,中国汽车技术研究中心有限公司首席科学家,新能源专项总工程师。入选国家高层次特殊人才计划,科技部中青年科技创新领军人才,国务院特贴专家。
致力于新能源汽车及关键零部件测试技术研究,牵头科技部十二五、十三五和十四五重大科技项目;牵头/参与制定两项国际标准和20余项国家标准,发表学术论文100余篇,获授权专利软著40余项,出版专著3部。相关成果获国家科学技术进步二等奖及省部级奖10余项,个人获第十七届中国青年科技奖、全国五一劳动奖章等。
她热爱文字。读研期间,她经常在论坛上发帖子,部分内容曾被文学刊物采用。她写过家庭纪事,约有几万字。但最终,她还是希望在动力电池之外,在事业与家庭、在强与柔中,找到最完美的平衡。
以下为王芳自述。
很多人问过我同样一个问题:当初求学怎么就选择了动力电池专业,并且还从事了新能源汽车行业?
我的回答很简单:「因为一个人和一首诗。」这个人,是我的恩师吴锋院士,这首诗,是他写的【绿色·能源·生命】——
绿色和能源
伴随着生命
在那静静的绿色里
孕育着生命的潜能
人类离不开绿色
生活离不开热能
这欣欣向荣的世界
更是离不开生命
当你把一支支绿色电池
呈献给日新月异的祖国
是否已为她
倾注了全部的身心
当你为中华民族的高技术大厦
添加上一块块碧绿的砖瓦
是否已表达出赤子的真情
当你的未来
沉浸在一片美丽的绿色之中
是否还能透过这迷人的绿色
追寻到当年那闪光的青春
我被这首诗深深地打动了。一颗小小的电池,竟然与生命有着那么紧密的联系,它不仅关系到个人,而且关系到国家,关系到民族,甚至与整个人类都紧密相连。
这首诗帮助我坚定了专业选择和职业方向——从当年冷门的动力电池专业,到今天热门的新能源汽车产业——这中间是一条长长的职业生涯路,我一走就是20多年。
初识动力电池
我本科学的是环境工程专业水处理方向,与动力电池专业没有太大关系。转变来自考取北京理工大学研究生后,我第一次跟导师吴锋院士之间的对话。
那是2000年3月,在北京理工大学化工与材料学院,我第一次见到吴老师,他当时担任副院长、院学术委员会主任。
吴老师在业界已经声名远播。他最被同学们津津乐道的一件事情是,1993年2月,他参加时任国务院总理李鹏主持召开的政府工作报告征求意见座谈会,作为主要发言人之一,提出把「增强全民族的科技意识」加入政府工作报告中。他的建议得到采纳,这句话最终被写进政府工作报告。
犹记得吴老师对我说:「你来研究新能源汽车用电池吧。」我有些不知所措。当时我对动力电池的理解,仅停留在有限的日常生活知识里,新能源汽车长啥样?动力电池怎么做?能做成什么……不得而知。所以,最初选择学业方向,我仅仅是出于对吴老师的信任,但内心是懵懂的。
坚定思想是在攻读研究生的第二年。我到吴老师主持创建的国内第一条镍氢电池连续自动化生产基地实习,第一次有机会制备真正的动力电池,了解到从基础理论、科研创新到工艺突破,再到产业化生产需要突破的难点,也第一次感受到科技的力量。
同样在这里,我机缘巧合地看到吴老师的诗集,在读到【绿色·能源·生命】这首诗时,我深受震撼,并一直铭记于心。
4年半的硕博连读生涯很短也很长,短的是物理时间,长的是精神浸润。此期间,吴老师在科学研究上对我的启发式、激励式指导,在日常生活工作中处处替他人着想的身体力行,都影响我至今。
影响最深的是他倡导并践行的两条普世价值观——其一,无论何时都要努力去帮助别人;其二,无论何时对帮助自己的人都要心怀感恩。从离开校门到走上工作岗位,很幸运地,我一直得到吴老师的指导和支持。
说实话,当初去清华大学做博士后研究,我希望能留在高校从事动力电池技术革新相关研究,但因为读研期间在吴老师带领下积累的实战经验,也因为后来工作中第一个老师——行业专家肖成伟的建议,我加入中国电子科技集团第十八研究所,开始长达4年的动力电池和关键材料的测试评价工作。
颇有意思的是,当时吴老师和肖老师的观点高度一致——动力电池的测试评价工作很有意义,包括对技术的掌握、对趋势的研判、对测试技术的提升,以及对标准化工作的推动——只有把这些做好,才有助于提升产品品质,推动技术进步,从而推动行业发展。
他们语重心长的谈话,进一步具象了吴老师诗里的内容,成为我工作中的准绳。
肖老师给我制造了很多锻炼机会。4年里,我几乎跑遍所有电池企业,以及正负极材料、隔膜和电解液生产企业。在他的带领下,我参与到国内外最前沿技术交流和研发活动——在国标尚未建立的情况下,和行业专家一起探讨制定「863计划」(国家高技术研究发展计划)测试规范,作为科技部统一评测的依据,评估行业最先进技术和产品。
这些积累,为我后来入职中国汽车技术研究中心有限公司(中汽中心),全面推动相关工作奠定了坚实的基础。
投身测评技术和标准化之路
2011年,怀揣着梦想和信念,我来到中汽中心。在这里,我逐步建立起国内测试项目最全、设备精度最高的第三方实验室,并打造了一支综合实力国际先进、国内领先的百人测评团队。
当时国家正准备启动仅有的4个动力电池行业标准QCT 741~744-2006版的修订工作,非常幸运地,因为之前积累的技术基础和行业经验,加之平台的支持、团队的协作、行业专家的深度参与和产业的快速进步,使我们有机会逐步将电池的电性能、循环寿命、安全性等测试方法一一变成标准。
这是一个艰难的过程。要建立一个全行业认可、具有普适性的测试方法,我们需要准确剖析并模拟实际使用场景,需要设计并进行若干验证试验,对测试方法里的每一个参数进行精准定位。
以动力电池热扩散测试评价方法研究为例,2013年,在国际法规讨论中,我们向外界展示了电池由于生产制造中的微缺陷等因素,可能会逐步形成热不稳定性。当这种不稳定性积累到一定程度,就可能导致失效甚至失控,这种失控如果在电池系统里进一步扩散,后果将不堪设想。
自此,我们开始动力电池热失控扩散测试方法系统研究过程——从实际工况下,热安全事故的机理机制和演化过程开始,我们联合行业力量开展了数百次验证试验,不断攻克热失控触发技术、热失控预警信号、热扩散判定条件等6大关键技术难点。
经过无数次不可重复的探索性实验和若干次可重复的验证实验,在失望与惊喜不断交织过程中,我们迎来或大或小的收获——
比如热失控手段的确定,我们从最初选择的加热、针刺和过充,经过不同体系、不同能量密度、不同结构的电池的测试,确定「加热」首选方案,并把「针刺」作为备选方案,坚定摈弃掉有问题的「过充」方案。
再比如热失控点的准确定位,我们大约一次性做了200多只电池的重复实验,才确定热失控发生那一瞬间具备的特征参数值,包括温升、电压降和温升速率等。
整个过程历时4年多,经历若干次自我否定、方案完善、参数修正,测试方法才在国内外达成共识,并于2018年成功写进电动汽车安全全球技术法规(EVS-GTR)和国家强制性标准GB 38031-2020【电动汽车用动力蓄电池安全要求】里。
提及全球技术法规,可以用「痛并快乐着」来形容。自2013年起,我作为中方技术专家,深度参与了联合国电动汽车安全全球技术法规(EVS-GTR)的制定。
截至目前,我和国内专家一起参加了几十次国际会议,与美国、欧盟、日韩等国际新能源汽车专家,就法规内容开展了近10年的热烈讨论。讨论陷入僵局是家常便饭,因为技术分歧中途退场的国际专家也时有出现。法规推进的滞后常使我压力倍增。
记得我们刚建议增加热失控扩散测试时,全球没有一个国家表示支持。印象最深刻的是,有一次,在法国开小组会,我作为小组组长,一个人与二三十个国际专家争论了整整一个下午,一方面从技术上明确思路,一方面从语言上理顺逻辑,若干专家则同时从不同角度提问,让我好几次愣怔当场。会议结束,我穿上外套准备离开时,泪水忍不住夺眶而出。
正是这次会议激发了我的斗志。此后几年,每次研讨之前,我们都认真准备资料,从机理依据到实验数据支撑,再到新能源汽车实际运行案例,预设专家们可能会提出的问题,提前做好应对准备。
那闪光的青春
去年,有同事给我发来一张当年的照片——有一次在去会场的地铁里,我在反复查看资料的情景被同事随手拍摄下来。这张照片让我感慨万分,回想过往,这或许就是吴老师诗里所写「当年那闪光的青春」吧。
理越辩越明。从无一人赞同到成功写进国际技术法规,再看到一项项中国提出的提案陆续获得全球同行认可,中国在国际标准上的主导权和话语权不断增强,其自豪感无以言表——这是我们每个参与其中的科技工作者共同的自豪。
在一个新产业发展过程中,技术难题是科研工作的家常便饭。每次遇到困难和挑战,吴老师那首诗总能回响在耳旁,激励我坚守初心,保持对科研的热情和创造性。
科研工作者的乐趣和动力就来源于这种不畏困难、孜孜以求,最终解决问题的成就感。
经过对新能源汽车及能源动力系统关键测评技术持续研究,我和团队建立系列普适性测试方法,形成系列标准和规范,其中十余项被纳入新能源汽车企业和产品准入管理。
这个过程中,时常会碰到困难和挫折,但攻克困难之后的幸福感让我受挫成瘾。和团队进行发散性讨论,各种奇思妙想汇集的过程也让我快乐成瘾。
2022年,我被聘任为中汽中心首席科学家,成立了中汽中心第一个首席科学家工作室。我们聚焦「双碳」目标下新能源汽车产业发展前沿,依托中汽中心新能源科技创新基地,着力打造服务于新能源汽车全研发流程链、全产品链、全生命周期和全应用领域的综合技术服务平台。
工作室汇聚了一批勇于进取、开拓创新的青年科技人才,构建起「五纵两横一模式」技术体系,聚焦行业前瞻技术和卡脖子共性技术开展专项攻关,形成涵盖新能源整车、动力电池、燃料电池、虚拟仿真等在内的8个核心子领域团队。
同一年,我被授予第十七届中国青年科技奖荣誉称号,这也是近年来该奖项第一次颁发给汽车行业,我再次体会到为中华民族高技术大厦添加一块碧绿砖瓦的快乐。这些沉甸甸的荣誉,既是对我科研工作的肯定,更是一份鞭策和责任。
百年未有之大变局下,中国新能源汽车产业的快速发展需求是我成长的动力,而我也幸运地成为新汽车时代的亲历者与见证者。
如今,电气化已在汽车行业蔚然成风,且在储能、电动船、电动飞机等领域延展。历史前进的车轮终将由新能源动力驱动。
作为一名科技工作者,我会继续肩负起时代重任,聚焦卡脖子技术和原创性技术,持续进行技术攻关,以实际行动践行中汽中心「科学报国、技研为民」的科创精神。
感恩有你们一路同行。