電芯故障檢出能力提升10倍，熱失控危險預(yù)判能力達100%——這組亮眼的數(shù)據(jù)來自寧波凝芯科技有限公司。讓人意想不到的是，這家公司的成員是一群來自寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院的一群在校生。

為什么選擇這個“賽道”？源于這個年輕的創(chuàng)業(yè)團隊發(fā)現(xiàn)的行業(yè)“痛點”。他們注意到：一些消費者明明知道電車的使用成本比油車低，但最終還是選擇購買燃油車，究其原因，不時見諸報端的自燃事故讓大家望“電”卻步。經(jīng)過進一步調(diào)研，他們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的電池安全監(jiān)測技術(shù)存在“測得晚、測得慢、測不準(zhǔn)”的問題，成為行業(yè)發(fā)展的短板所在。

在教師的指導(dǎo)下，一個專門的科研團隊隨即組建，依托先進智能傳感實驗室和中國科學(xué)院傳感技術(shù)國家重點實驗室，基于先進半導(dǎo)體制造工藝，開發(fā)出系列高性能傳感芯片，建構(gòu)起一套電氣安全、電池故障、熱失控預(yù)判的創(chuàng)新監(jiān)測框架，實現(xiàn)了電池安全的早期預(yù)警。

研發(fā)的過程并非一帆風(fēng)順。“在產(chǎn)品設(shè)計和先進半導(dǎo)體工藝制造過程中，我們遇到的最大困難來自傳感技術(shù)。”公司創(chuàng)始人、寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生陳曉鵬告訴記者。原來，該團隊針對車輛運行過程和熱失控特征提出的新一代安全監(jiān)測框架，雖然從理論上來說能有效監(jiān)測預(yù)判車輛安全問題，但是從理論到實踐仍然存在著需要逾越的“鴻溝”——常規(guī)傳感方法無法實現(xiàn)微弱信號變化的分辨。

好在團隊集合了各方面的人才。團隊研發(fā)力量由微電子類、集成電路類碩博人才組成，通過傳感結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、傳感原理創(chuàng)新、制造方法創(chuàng)新三種方法，將小信號放大10倍甚至100倍，成功實現(xiàn)了電氣絕緣性、電池微形變和特征氫氣的超靈敏檢出。

第二道難關(guān)接踵而至。在微應(yīng)變傳感芯片制造過程中，需要金屬將半導(dǎo)體電阻變化信號引出，這需要在制造過程中形成性能良好的“歐姆接觸”，團隊在初期開發(fā)時本以為這只是一個不起眼的小步驟，沒想到在實際制造測試過程中發(fā)現(xiàn)電阻值不穩(wěn)定等問題，這勢必會影響最終傳感芯片的輸出性能。于是團隊集中力量攻關(guān)這一難點，反復(fù)進行了無數(shù)次實驗，結(jié)果卻始終不盡如人意，項目一度陷入停滯。

在一次重要的傳感器會議上，團隊成員無意中看到一種利用熔融燒結(jié)方式封裝器件的方法，一下子來了靈感。于是大家馬上開展實驗驗證，一周后團隊終于找到了制造出幾乎完美“歐姆接觸”的方法，開發(fā)出的微應(yīng)變傳感芯片性能提升近90倍，達到國際先進水平。

該團隊的科研成果得到了廣泛認可，于2023年10月獲得了第十八屆全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生學(xué)術(shù)科技作品競賽黑科技專項賽星系級特等獎，并獲得了產(chǎn)業(yè)界專家們的一致肯定。漢威科技集團首席專家張小水認為，該團隊科研成果“深入分析了新能源車電池安全的各個關(guān)鍵節(jié)點并開發(fā)了相應(yīng)的高性能傳感器，擁有廣闊的市場前景”。

“該團隊成果做到了熱失控更早、更快、更準(zhǔn)預(yù)警，具有很強的應(yīng)用前景。在中國產(chǎn)業(yè)升級純電驅(qū)動的新能源發(fā)展戰(zhàn)略下，我相信該團隊研發(fā)的技術(shù)將有效推動中國動力電池安全技術(shù)的發(fā)展。”國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、曾獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎的李昕欣研究員表示。

“在我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下，學(xué)院主動對接產(chǎn)業(yè)需求，發(fā)揮學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)驅(qū)動中心為核心，聯(lián)合學(xué)院內(nèi)電子設(shè)計競賽基地、程序設(shè)計競賽基地等在內(nèi)的8大基地進行項目孵化，以賽學(xué)結(jié)合模式助力學(xué)生成長成才。”寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院黨委副書記李潔說。

在大家的建議下，陳曉鵬、肖榆瀞、吳金磊等人一拍即合，聯(lián)合籌資注冊成立了寧波凝芯科技有限公司，針對市場主流電池組結(jié)構(gòu)推出三款適配產(chǎn)品，已與十余家公司開展聯(lián)合測試并收到良好反饋。

據(jù)了解，該團隊所在的寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院與均勝電子、舜宇光學(xué)、海天塑機等企業(yè)合作建立實習(xí)實訓(xùn)基地，并與多家校友企業(yè)共同培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，推動雙創(chuàng)項目落地孵化，學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果顯著。（中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)記者 史望穎 通訊員 鄭俊朋 王嘉欣）