大學能做什么?我覺得大學更多還是做協助，為企業(yè)的產品研發(fā)做好協助和服務。大家對比一下中國和日本的產學研的態(tài)勢，經常有這樣的一個概念，日本最先進的科學成果都首先出現在企業(yè)里，日產發(fā)布了什么，Toyota發(fā)布了什么，日本的聲音更大一些，在中國相關的技術研究領域，地位更高一些，這種狀態(tài)應該逐步調整，高校還是做一些非常基礎的理論知識，比如大型設備，比如中子介入反應堆，比如一些通用方法模擬的一些軟件還有一些模型，可以做這樣的協助和服務的工作，企業(yè)還是研發(fā)的主體。

我們這里還涉及到電池管理：SOC幾十分鐘，中等的一個尺寸。考慮到梯次利用以后時間更長，可能是數十年的尺度。電池相關的研究和開發(fā)人員做的工作大概集中在哪幾個尺度上?

第一個尺度從小到大是材料的尺度。這里畫的是一個單顆粒，數十到數百的納米。做電極的企業(yè)都知道，另外在混料的時候難免會團聚。顆粒形成的團聚體涂附在電極層上，它大概是在100微米的層次。

再下一個層次多個電極層通過其他零部件組成的，很多單體串成的一個系統大概在1米，他們都是兩兩之間相差兩個數量極，在這四個層次上都可以做。

在顆粒上面這部分在電芯廠或者電芯廠的供貨商去做，如何完善新材料的制備過程讓它變成的廉價高效，這個是典型的材料領域科學家做的事情，這部分工作長期以來是中國電池產業(yè)研究的一個重點，甚至大家覺得這個電池發(fā)展史就是材料的發(fā)展史。過去150年從最早的電池慢慢到鋰電池能量密度提高了三到五倍，未來更高的一些甚至更好的電池也有三到五倍的跨越。

下面還有一個層次它的效率不應該被忽略。尤其是在大型化的基礎下，在電極層次一個典型的工作是做一款高功率電極設計，在某一個SOC方面必須要有高質量的體現。升空的那種，這里面有鋰電池設計的問題，也有電極制造過程當中的工藝的問題。

第三個就是單體。單體上我們也和很多企業(yè)合作過類似的項目，希望做低溫差的單品，希望降低溫差，車輛對溫差有要求，兩度到五度的范圍，不要比五度高，如果單體就超過五度這個工作就很難做，電芯廠首先要控制溫差。

最后是Pack熱管理，單體的系統都是能源領域相關的研究問題，大家可以看看它不管是一個多尺度的過程，也是一個多學科的領域。在清華各個系都在爭能源這個詞。在電機、單體、系統上所要求的學科背景往往更加復雜，像企業(yè)招聘員工的時候，十年前要求的材料背景，現在要求的更高了一些，包括機械控制、車輛等等。

我們講一下第四個層次的典型工作，這是來自實驗室的工作，在電極層我們做這樣的一個事情，建立一款模型幫助企業(yè)進行開發(fā)。從供應商工藝設計的參數，在這個模型里面設計的東西非常有限，很大程度上制約了我們的嘗試。我們想做一款趨近于真實的模型，不做平均。另外還希望電極層模型能夠跟蹤和工藝的革新，做到這個事情。

我們有一些研究院常年工作在一線，去了解工作的缺陷，跟蹤企業(yè)各個板塊，隔膜的顆粒表面等等。之前的混漿涂抹的方式現在也有一些新的方法出來了，希望把這個電極模型做的真，可以給企業(yè)提供這樣一種幫助，我可以在模型中試一試。調哪個會優(yōu)先帶來哪方面的效果，如果我想實現哪些特殊的目的可以優(yōu)先設置哪些東西，我們前期的一些實踐表明，不變的電池材料顆粒，材料不動，不變電解液的基本組成，僅僅變的是參數，在能量不降低的情況下，比功率至少還有一倍的差異。如果我們能在設計層次上做一些工作，有一倍就可以了，應該是一個事半功倍的這么一個事情。

這是一些結果，大家可以看到電池放電過程當中速度控制是不一樣的，大家可以看到每一個固體顏色的顆粒是近似的，但是不同層次的顏色差別還是很大，這是液像控制的過程，每一個顆粒很像，但是內部每一個顆粒顏色差異很大，這就是典型的圖像控制過程，這個跟參數有關系。

在單體層次我們做的一件事情簡單來講就是調宏觀結構參數，我把它稱為3S。十年前我參加中國電池展會看到過幾百上千萬的一個大單品，為什么現在很少見這些單品呢?為什么大家都選了10-50kWH呢?其實電芯的結構也在不斷的成長，圓柱好還是方形卷繞好還是方形折疊的好?尺度假如我做這個形，有什么比例的調整，這些都可以在單體層次的熱模型當中得到回答。

最后一個層次是系統。我們把它分成了大概四類，第一類是分選與組配，電芯廠出廠都要分選，相同、近似的裝在一起。現在有一些文獻說由于并聯的單體處于不同的溫度下，就要裝不同的溫度不同的分配。

第二類是電能管理，其中最有特色的就是SOC，SOC準確估計的問題，第三點是熱管理，電芯廠都提出了我們要做全氣候的低溫差的單體，我是用空調風還是液冷還是用散熱條件還是像日產凌風那樣，干脆把整個盒子封起來，什么都不用，在熱管理上面有很多的門道可以講。最后一個就是安全管理，比如故障診斷到底哪一組壞了，這個最近也很火，這是我們對系統工作的一些理解。