总投资6.6亿元的功能型平台,如何成为推动未来产业的“顶梁柱”

来源:上海嘉定2023.9.7

在日本工作30多年后,2019年叶际平博士决定回国,大胆尝试建立一家“电池医院”。

“我记得有一次,我和同济大学的余卓平教授聊了很久。”叶际平说,“当时就开玩笑地说,如果你们建个‘汽车医院’,我就回来‘坐堂’。”
回国后,叶际平成为余卓平团队建立的“上海智能型新能源汽车研发与转化功能型平台”材料首席科学家,离他的梦想又近了一步。
据悉,“上海智能型新能源汽车研发与转化功能型平台”计划总投资6.6亿元。作为上海市打造的“研发与转化功能型平台”之一,80%的建设任务,进入了边建设、边运行、边发挥科创平台作用的阶段,材料电池的研究和“诊断”是其中重要组成部分。
拉紧产业和人才的“两端”

叶际平的回国发展,背后正是因为上海市对于功能型平台的投入和建设,为其营造了良好的发展空间。“上海智能新能源汽车科创功能平台”于2018年启动项目建设,是上海科创中心建设“四梁八柱”战略部署首批规划确定的市级研发与转化功能型平台中唯一的汽车领域功能型平台。

“我希望这个平台可以产业化、商业化,能够为中国的电池厂家或汽车厂家提供服务。”叶际平表示,将通过二次开发新设备,对电池材料工艺进行分析,并提出优化解决方案。
平台成立之初就确定了以建设国内一流氢燃料电池和智能网联检测实验室为切入口,支持中国新能源汽车产业发展的战略规划。“关键在于牵住人才和市场的两端。”余卓平说,“通过这种创新的服务平台,让汽车产业领域的创新活力更强,有利于促进上海汽车工业的可持续发展。”
在余卓平看来,功能型平台在国外早就有之,比如德国就有类似的功能型平台,促进了60多个行业的创新发展,这些具有公共枢纽属性的平台离不开政府的牵引。
作为全市重点布局的功能型平台,“上海智能型新能源汽车研发与转化功能型平台”先后培育、转化、引进落地科技企业16家,叶际平创立的“电池医院”也从最初的3人团队,发展成为如今的20多人,服务对象不乏宁德时代、比亚迪等行业龙头企业。

燃料电池领域的多个核心实验室群建成启用

为了更好地提供共性技术,促进整个行业的发展,“上海智能型新能源汽车研发与转化功能型平台”计划构筑以燃料电池实验室、新能源材料实验室、智能网联汽车实验室、汽车模型风洞实验室为基础的平台公共服务能力。

燃料电池实验室

其中,约8200平方米的燃料电池及新能源电池材料实验室基建工程已全面完成,材料/器件实验室、标准单池实验室、短堆实验室、长堆实验室、发动机系统实验室、动力系统实验室等多个实验室相继投入使用。

在标准单池实验室,研究员唐富民向记者介绍手中一块仅25平方厘米的“纸片”:“我手中的这个方片就是燃料电池车中的一个标准膜电极,它是燃料电池的核心零部件之一。”唐富民表示,目前他和团队正在就燃料电池使用寿命做前沿性研究,为整个行业发展提供技术支撑。

膜电极测试样品

此外,这个实验室里,研究人员可以通过模拟测试环境,来检测不同催化剂、新材料等创新产品在真实应用场景下的性能,以及与其他厂家产品的适用性。唐富民介绍:“目前,我们正在研究质子交换膜的透气行为表现。这就好比我们要盖一栋楼,要想用得久,你的钢筋水泥必须要保证它有足够持久的耐久性。我们一旦把质子交换膜的透气基底研究清楚了,就相当于我们把这钢筋、水泥研究清楚了。那这栋楼必然就能盖得又高,然后用得又久。”

在燃料电池领域,该平台通过联合地长三角燃料电池检测资源,计划建成覆盖长三角地区的燃料电池实验室,串联起电化学材料(器件)-燃料电池单体-电堆-发动机系统-复合电源系统-燃料电池动力总成-整车转股试验的测试、评价、研发资源和能力,为原始创新快速落地提供技术便利,时间、空间资源保障以及产业化开发服务支撑。
“我们支持创新科研,很希望能爆出黑马、独角兽来,通过公共服务平台去支持他们发展。一旦爆出这样的企业,我觉得这些投资就非常值得了。”余卓平说。

扩大“朋友圈”为协同创新赋能

作为功能型平台,我们需要撬动社会资源协同创新。”余卓平表示,与上海重塑能源科技有限公司的战略合作便是平台探索走出的“关键一步”。

上海重塑能源科技有限公司作为嘉定土生土长的企业,已然成长为燃料电池汽车产业的“主力军”。在上海重塑能源科技有限公司研发中心执行总监刘赟看来,上海智能型新能源汽车研发与转化功能型平台可以说是行业的“公共枢纽”,为燃料电池行业提供公共测试服务及基础技术咨询已经成为平台的重要功能。
于企业而言,关键材料性能和可靠性的把控尤为关键。自“上海智能型新能源汽车研发与转化功能型平台”成立之初,重塑科技便与其展开了战略合作,依托平台资源优势,探究了燃料电池核心零部件的表征测量方法以及在线测试手段,成效显著。
“过去几年,我们对国标测试方法了解有限,借助于平台的服务,我们做了大量基础研究。同时,我们也借助于平台设备资源进行了产品技术的开发,为后期相关的研发能力建设打下了基础。”刘赟说。
于产业而言,刘赟认为,平台可以帮助燃料电池相关企业突破因基础技术不具备而造成的企业发展瓶颈,推动企业进步,夯实行业基础。同时为燃料电池新技术、新工艺、新产品的研发与转化提供了基础性支撑,推动上海燃料电池产业的快速发展。比如,重塑科技通过在线和离线测试技术结合,完成了膜电极核心材料的在线性能和离线表征测试,完成了质子交换膜的国产化和部分产品的降本目标,推动了技术迭代,同时提升了产品市场竞争力。
“未来,重塑科技与平台将继续在燃料电池测试,基础技术开发,产业标准制定等方面开展更深度的合作,突破新的关键技术难题,攻克国产化和耐久性问题,推动燃料电池产业的高质量发展。”刘赟说。
嘉定作为国家燃料电池汽车示范城市重要承载区,也是上海交通领域氢能推广应用方案明确的燃料电池汽车示范先行区,在核心零部件上基本实现了全覆盖,建立起了非常完整的生态圈。截至目前,上海智能型新能源汽车研发与转化功能型平台已经与5家企业达成战略合作,服务企业数超130家。

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