韩改格:从这“锂”起航

让车辆的“心脏”起动更强劲

2024-07-17

通讯员 柳景春 江雯 商报记者 周振琪

1991年,日本索尼公司发布首个商用锂离子电池,自此,电子产品拥有了“新动能”。30多年过去,从电子产品到新能源汽车,锂离子电池早已渗透到人们的日常生活,为衣食住行提供“动力”,成为电动时代的“心脏”。

而如何让这颗“心脏”跳动得更加有力?杭州天丰电源股份有限公司研究院院长、工艺工程副总经理韩改格深耕锂离子电池行业多年,研发领域从动力锂电池拓宽至起动锂离子电池,探索给“心脏”赋能的新方式。拱墅区的新制造业发展也在半山街道临半路起航,向更远的彼岸腾飞。

深耕锂电领域18年 助力动力锂电池实现“长续航”

2006年,就读于浙江大学高分子化学与物理专业的韩改格一毕业就进入了天丰电源(原杭州万马高能量电池有限公司)。专业对口的她从研发工程师做起,在当时还处于初创期的锂离子电池行业里“摸黑”探索。

一开始,韩改格聚焦于磷酸铁锂动力电池的研发。“当时的技术还不成熟,材料加工性能差,电性能不稳定,比能量低,能量密度不足140Wh/kg(瓦时每公斤)。”简单来说,就是当时的磷酸铁锂电池很难做,续航能力不足,电动“心脏”动能有限。

如何提升动力锂电池的续航能力成为韩改格的研发目标。具体怎么做?尝试是创造更多可能性的有效途径。就像爱迪生发明灯泡要经历一千多次的尝试,韩改格在材料和配方上也尝试了数不清的实验,“泡在实验室里”成为她研发期间的常态。

经过反复试验和多年积累,磷酸铁锂动力锂电池能量密度不断提升,可用电池容量增大。“近年来,我们研发的磷酸铁锂动力电池能量密度提高至180~190Wh/kg,达到行业较高水平。该产品应用在工程机械、休闲房车和船用等领域,可用电池容量可达99%,是铅酸电池的近两倍。”韩改格开心地说。

首创起动型锂离子电池

推动铅酸换锂 让“心脏”跳动更有劲

在动力锂电池方面,韩改格的尝试让动力电池的续航能力有了“大步跨越”,而她所在的天丰团队首创的起动型锂离子电池则是开启了绿色环保型电池细分领域的新纪元。

2008年左右,随着欧盟对电池环保标准的提高,锂离子电池因其环保性能受到市场青睐。“当时使用比较多的是铅酸电池,但铅和镉属于有毒重金属,会对环境造成高污染。所以,研究出一款能够代替铅酸的锂电池成为当务之急。”

在市场需求的推动作用下,韩改格和研究团队花费了近两年时间,自主研发出国际首款摩托车起动锂电池。“它的重量仅为铅酸电池的三分之一,体积也小,可无障碍替换多个铅酸电池型号,10C电流6分钟就能充满90%,省油达6%,且具有超长寿命。”可以说,既环保耐用又能实现“快充”。

起动型锂离子电池绿色低碳的特性也让越来越多的车型实现铅酸换锂,使用范围从摩托车拓宽至乘用车、卡车(轻卡、重卡)。

除了环保性能,韩改格还聚焦拓宽电池工作温度的“跨度”,让其既“抗冻”又“耐热”。“初期的起动锂离子电池只能在0℃-40℃工作,我们通过优化材料配方和结构设计、改进生产工艺,让电池的低温耐受范围从0℃延伸至-10℃再到-20℃如今已可达-40℃,最高工作温度突破65℃,甚至极端80℃特殊工况。”这意味着在高寒和酷暑的条件下,起动型锂离子电池都能够稳定使用,也让“心脏”的跳动逐渐强劲。

作为拱墅区绿色能源产业生态圈的一员,韩改格所在的天丰电源持续向“新”而行,拱墅也在积极做优助企服务,解决企业发展的后顾之忧。拱墅区科技进步奖、拱墅区企业发明专利产业化项目资助、发明专利区级资助、运河英才薪酬补助……一系列“真金白银”的政策扶持为天丰电源的发展“充电”。“今年,拱墅还推出了‘为企服务十件实事’,聚焦政策产业等精准施策赋能。未来,我们有信心也有决心在新制造业走得又稳又好。”韩改格表示。

根植于半山,街道也在与企业“双向奔赴”。明年,天丰电源在北城·智汇园建立的首个新能源设备智能制造基地即将竣工。“街道的全程跟进与密切服务推动着我们的生产迈向数字化、智能化转型,这一基地的落成将为锂离子电池行业的可持续发展提供不竭动力。”