庆祝的彩带还没完全清理干净,研究院里已经重新弥漫起紧张的气氛。短短三天时间,星火一号原型电池的性能衰减数据就给所有人浇了一盆冷水。
第15次循环,容量保持率只剩68%。王磊盯着测试报告,声音低沉,按照这个衰减速度,最多50次循环就要报废了。
测试台上,那块曾经让所有人欢欣鼓舞的电池原型,此刻仿佛成了一道无情的证明——从实验室突破到商业化产品之间,横亘着一条难以逾越的天堑。
崔明远召集了整个团队在会议室开会,每个人的脸色都相当凝重。
问题比我们预想的还要严重。崔明远调出测试数据投屏,除了循环寿命,制备工艺更是大问题。目前我们制备一片合格电解质薄膜的成功率只有30%,而且完全依赖张师傅他们的手工操作。
李晶补充道:我们核算了一下成本,按照现在的工艺,单是固态电解质部分的制造成本就是现有锂电池的二十倍以上。
会议室里鸦雀无声。这个数字意味着,即便性能再优秀,这样的产品也根本不可能走向市场。
能不能先优化制备工艺?一个年轻的研究员提议,我们可以尝试改进...
没那么简单。负责工艺工程的刘工打断他,现在的问题在于,高性能和高良率在现有技术路线下是矛盾的。想要获得理想的离子电导率,就必须采用那些极其苛刻的制备条件。
这时,实验室的门被推开,林烨和吴坤走了进来。显然他们已经听说了最新的进展。
情况我都知道了。林烨直接走到白板前,现在我们面临三个核心问题:性能衰减、制备良率、制造成本。大家有什么想法,尽管说。
王磊首先发言:性能衰减主要来自电极材料的相变和界面副反应。我们可能需要重新设计电极体系...
但是改变电极材料会影响整个电池的结构设计。崔明远立即反驳,这等于要把过去三个月的工作推倒重来。
李晶提出另一个思路:或许我们可以先用现有的体系,重点优化封装工艺和界面稳定性...
那制备成本的问题怎么解决?吴坤插话道,我刚算过,就现在这个工艺,别说商业化,连中试都做不起。一片薄膜光原材料就要上千块,更别说那些特种设备了。
会议陷入了僵局。每个解决方案都会引发新的问题,就像在解一个无解的连环套。
也许...一直沉默的张德明师傅突然开口,问题出在我们太追求完美了?
所有人都看向这位老师傅。
俺是说,张德明搓着长满老茧的手,现在咱们做的这个薄膜,要求太高了。既要厚度均匀,又要晶粒完美,稍微有点瑕疵就整个报废。但是...
他顿了顿:能不能换个思路?先做个的,再慢慢优化?
崔明远皱眉:张师傅,科学研发不能将就。性能不达标的产品没有任何意义。
俺不是说要降低性能标准,张德明解释道,是说能不能把标准分解开?比如先保证核心性能达标,其他次要指标可以暂时放宽?
这句话仿佛一道闪电,划破了会议室里凝重的气氛。
李晶猛地坐直身体:张师傅说得对!我们可能陷入了过度优化的陷阱!
她快速在电脑上调出数据:看,实际上影响电池性能的关键参数只有三个:离子电导率、界面阻抗、机械强度。其他指标虽然也很重要,但对初期应用来说可以适当放宽。
崔明远若有所思:你的意思是...我们可以先集中精力解决这三个核心问题,暂时容忍一些次要缺陷?
没错!林烨接过话头,我们可以制定一个阶段性目标:先做出循环寿命200次、制备良率60%、成本控制在锂电池五倍以内的工程样品
这个提议让所有人都眼前一亮。相比于追求完美,这个目标显然现实得多。
但是...王磊仍有顾虑,如果降低次要指标,会不会影响最终产品的可靠性?
所以我们要明确每个阶段的重点。林烨在白板上画出一个路线图,第一阶段:解决有无问题,做出可用的工程样品;第二阶段:优化性能,提升到商业化水平;第三阶段:降低成本,实现量产。
新的思路让团队重新找到了方向。会议结束后,大家立即投入到新的工作中。
然而,困难依然存在。在接下来的实验中,团队发现即便只关注核心指标,要实现200次循环寿命仍然困难重重。
界面问题太棘手了。王磊在两周后的进度汇报会上说,我们在第80次循环左右就会观察到明显的界面退化。
制备良率虽然有所提升,但也只达到45%,距离60%的目标还有相当距离。
更让人头疼的是成本问题。吴坤带着财务团队仔细核算后发现,即便采用最经济的方案,成本仍然是锂电池的八倍。
这样下去不行。一天深夜,林烨在办公室里对陈薇说,我们需要更根本的突破。
陈薇递给他一杯热茶:但是至少现在团队有了明确的方向,这比之前盲目尝试要好得多。
你说得对。林烨叹了口气,但我总感觉,我们可能忽略了什么重要的东西。
就在这时,林烨的手机响了,是崔明远打来的。
林总,你能不能来实验室一趟?崔明远的声音带着一丝不寻常的激动,我们可能...可能发现了一些有趣的东西。
林烨立即赶往实验室。在那里,他看到崔明远和王磊正围着一个测试装置,脸上带着难以置信的表情。
你看这个,崔明远指着屏幕上的数据,我们无意中调整了烧结工艺的一个参数,结果发现...
林烨看向屏幕,眼睛顿时瞪大了。
循环寿命:已进行150次循环,容量保持率85%!
这是怎么做到的?林烨难以置信地问。
王磊兴奋地解释:我们尝试了一种新的热处理工艺,没想到意外地大幅改善了界面稳定性!
这个意外的发现,仿佛在黑暗中点燃了一盏明灯。虽然量产的道路依然漫长,但至少他们知道,突破的方向是存在的。