浙江大学与浙江谷神建立产学研全方位合作模式

强强联合从握手到牵手——浙江大学与浙江谷神建立产学研全方位合作模式近年来随着石油资源逐渐枯竭和环境污染日益加重，“节能减排”，改变生活方式已成为全球共识，促使各国政府大力发展电动汽车。电池是电动汽车的动力源泉和核心要素。目前，制约电动汽车发展的关键因素是动力电池还不能完全适应汽车的要求。电动汽车能与内燃机汽车竞争的关键是比能量高、比功率大、使用寿命长、成本低的动力电池。一旦新型高性能低价格的动力电池开发成功，电动汽车价格将大幅度下降，具有低成本、高性能的电动汽车将迅速普及。针对我国目前高性能动力型锂离子电池产业化技术发展的趋势，浙江大学材料科学与工程学系与浙江谷神能源科技股份有限公司通过市场调研，找到了双方合作的共同语言和合作途径，开始了产学研全方位的密切合作。浙江大学是教育部直属高等学校，是首批进入国家“211工程”和“985工程”建设的重点大学之一。经过一百多年的建设与发展，浙江大学已成为一所基础坚实、实力雄厚，居于国内一流水平，在国际上有较大影响的研究型、综合型大学。2008年浙江大学获得国家、地方政府、企业委托开发科研项目1000多项，科研经费到款17多亿元，获得国家、省部科学技术一、二等奖60余项。本课题参加者来自浙江大学材料科学与工程系，拥有“材料科学与工程”国家一级重点学科。浙江大学从1993年起开始开展了锂离子电池关键电极材料和电池技术的研究和产业化技术开发。以浙江大学材料系为主体组建的“能源材料”方向是国家“985工程”和“211工程”重点项目“浙江大学功能材料创新平台”的主要研究方向之一，并建有“教育部膜技术工程中心”，在“储氢、储能材料及其制品”（储氢材料、锂离子电池材料及其电池产品）方面拥有国防科研生产许可证。近五年来，在国家“863”计划、973计划、国家自然科学基金、浙江省科技计划以及企业委托开发等项目的支持下，在高性能锂离子电池电极材料与电池技术等领域有鲜明的研究特色，取得了多项创新性成果，发表SCI收录论文170多篇，获得20多项国家发明专利授权，已成功进行了部分科技成果的产业化，并与三家国内知名锂离子动力电池生产企业（其中2家企业锂离子动力电池产品已通过了北方汽车质量监督检验鉴定试验所863动力电池测试基地的认证）、一家LiFePO4正极材料生产企业和一家锂离子动力电池隔膜生产企业建立了联合研发中心。课题组以二次电池新型电极材料、电池技术和隔膜的应用开发为出发点，在电池性能衰退和材料失效分析等电化学机理方面进行了大量的研究工作，先后完成国家“863”计划、973计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学（重点）基金、浙江省科技计划项目以及企业委托开发等二十多个与本课题相关的项目，在锂离子电池及其关键电极材料、隔膜应用开发积累了丰富经验。已成功开发了多项高性能锂离子动力电池电极材料，优化了锂离子动力电池的设计和组装工艺，包括电极材料生产设备，与企业合作开发成功了锂离子动力电池系列产品，容量型和功率型动力电池产品性能达到了国内同类产品的领先水平。在用原位碳包覆高温固相法一步低成本合成性能优异的LiFePO4材料研究方面取得了很好的进展，同时对采用LiFePO4正极材料的锂离子动力电池的结构设计、极片制造、电池组装工艺和电化学机理与性能研究等方面进行了深入的探索，积累了丰富的经验，为双方的合作并达到预期研究目标奠定了良好的工作基础。浙江谷神能源科技股份有限公司是一家专业致力于研发及制造磷酸铁锂离子动力安全电池组的国家级高新技术企业。公司创建于2010年，注册资金5000万人民币，公司拥有全球最早使用水性黏结剂“PVDF”的环保生产工艺和独特的电池成组技术。目前已成功开发了5Ah至60Ah十余款不同规格的产品，申请了数项发明专利和多项实用新型专利，公司即将把已研发的产品送往北京201所得安全认证，并送往欧盟CE认证，打算全面进入欧美高端市场，我们的目标是五年内成为上市公司。谷神能源以“立足新起点，开创新局面”为宗旨，以“人类改善环境，环境造福人类”为追求，全面推进企业文化建设，不断的完善产品质量和配套服务体系。为引领绿色能源在全球应用和普及作出我们的努力！让绿色驾驶成为现实！2010年8月18日，浙江大学与浙江谷神能源科技股份有限公司签署合作协议，在人才培养、科技研发、资源共享、学术交流、成果转化等方面开展全面合作，并建立以高性能动力型锂离子电池及其系统集成研究为主的浙江大学—谷神能源联合研发基地。通过研发基地的紧密合作，带动谷神能源的研发水平，尤其是动力型电池的安全性设计及其工艺过程控制，系统集成模块的设计与实现，取得了实质性的提高和领先地位，协助企业在锂离子电池制作领域不断创新，达到了行业领先地位。同时，浙江大学材料科学与工程学系也打造成了一个成熟的人才培训基地，大大提高了锂离子电池研究专业的博士和硕士研究生的研究能力和创新能力。联合实验室成立以来获得的主要成果有：1．浙江大学-谷神能源联合研发基地大大提高了谷神能源产品的市场竞争力。双方的合作充分发挥浙江大学材料科学与工程学系在电极材料测试分析、电化学反应过程等研究的优势和谷神能源产业化技术方面的优势，在新型电极材料设计与优化，动力型锂离子电池结构设计、电池系统热、电、结构设计一体化集成与高效管理技术等方面申请了发明专利，拥有了独立的自主知识产权，实现了产品研制生产过程中的自我完善和优化，产品品质达到了行业内的领先水平。2.积极参与对谷神能源新产品的关键技术试验与理论研究，取得了较高的成果。随着双方合作的进一步深入，浙江大学材料系结合多年来在锂离子电池电极材料研究的优势，积极投入到新型高容量高功率锂离子电池的理论研究中区，取得了突出的成果。先后开始了新型过渡金属氧化物锂离子电池负极材料、新型层状锂离子电池正极材料和锂硫电池电极材料的研究，为下一代高容量型锂离子电池的产业化技术实现打下了良好的基础。3.联合研发基地推动了谷神能源研发中心人次的培养交流，同时也为浙江大学工程技术人才的培养做出了贡献。为材料学科人才的培养从实验室走向产品线提供了平台。联合研发基地不断推动谷神能源与浙江大学结成人才培养战略联盟的发展。谷神能源研发中心与公司总部地理位置距离遥远，给中心人员对公司的资源利用和技术交流提出了很大的挑战，联合研发基地充分发挥自身优势，积极为谷神能源研发中心提供人力和技术支持。浙江大学材料系的教师和研究生与谷神能源技术研发中心的工作人员，通过联合研发基地共同开展相关研究工作，并进行广泛的技术交流。及时解决了某些阶段和某些岗位技术研发中心力量不足的问题，同时还有效地帮助和带动谷神能源现有科研人员在思维能力，研究能力和试验分析能力方面迅速提高，提高了现有技术人员的技术业务素质和工作效率。同时，浙江大学的研究生在校期间，通过联合研发基地介入到谷神能源的产业化技术中，对锂离子电池产品生产线有了较为详细的了解，从生产实际中切实了解锂离子电池技术研发的关键所在，为电化学领域科学理论知识的研究找到实用价值的接入点，同时也培养了在校博士生研究生和硕士研究生的工程技术能力，为他们毕业后尽快的融入各个行业领域的工作起到了积极的作用。力争上游到达校企合作新高地经过短短两年多的建设，浙大——谷神能源已经实现了产学研多方面的紧密合作模式。在浙大强有力的技术支持下，谷神能源已经逐步完善了动力型锂离子电池产品生产技术，目前公司产品各项性能技术指标已达到国内领先水平，部分产品已在国际市场销售。浙大——谷神能源联合研发基地正在积极开展下一轮更深入的合作，争取尽早研发出下一代更高容量型锂离子电池产品，为提高我国在国际在同行中地位作出贡献。