深圳一名领军人才11年冷板凳换来60多项国家专利

国家公务员

【有啥说啥-渭南论坛】[摘要]获得中国专利优秀奖、深圳市科技技术专利奖、惠州市大亚湾区科学进步奖等，获得国家授权专利达60多项。

深圳一名领军人才11年冷板凳换来60多项国家专利

郑卫鑫查看机房数据库

深圳一名领军人才11年冷板凳换来60多项国家专利

郑卫鑫在操作间工作。

南粤匠心20
郑卫鑫：深圳地方级领军人才，获得中国专利优秀奖、深圳市科技技术专利奖、惠州市大亚湾区科学进步奖等，获得国家授权专利达60多项。
你理解的“工匠精神”是什么
郑卫鑫：专注于某个领域或某个领域的一个局部，将原理理解透彻、持续优化、把产品做到极致，做到世界第一水平并保持领先优势。
如何呼唤“工匠精神”的回归
郑卫鑫：需要社会及个人的沉淀和积累，没有浮躁的、急于求成的心态，有实事求是、脚踏实地的工作态度，一点一滴地积累。
新能源汽车越来越受到国内消费者的青睐。但很多人未必知道，作为“驱动源”的动力电池，我国对这项新能源汽车上的核心技术，并没有采用“拿来主义”。
在过去的十多年时间里，深圳比亚迪的郑卫鑫，就一直沉浸在动力电池的研究中，并从中找到无限乐趣。而最终，郑卫鑫也从一个大学刚毕业的毛头小伙，修炼成为动力电池界的“高手”，获得国家授权专利多达60余项，拿大小奖项拿到手软。
一个人在动力电池领域能获得如此多的专利，拼的不只是脑力，更多的是在拼一种坐得住冷板凳、耐得住寂寞的精神。对郑卫鑫来说，每年看十几本专业书、经常加班、到处查资料攻克技术瓶颈，不过是家常便饭。
黑色的“巨无霸”放在地面，有一米多长，70多厘米宽，重达200公斤，底部镶有不锈钢架。
郑卫鑫揭开盖子，露出的“庐山真面目”那叫一个复杂：十几个普通汽车的电池组装在一起，中间高前后低。
“这是根据汽车的结构设计的，方便前后排座位乘坐更舒适。”郑卫鑫熟练地比划着，并拿起一个小模块，“这就是电池包里的小单元，一个电池由二三百节单元组成。”而前面两根对流的管子就是液冷管路，则起到散热的作用。
汽车的动力电池是一个系统集成，涉及到电化学、机械、热、流体、电力和电子等多个学科，是新能源汽车的驱动源。这个黑色巨无霸，是经过十余年研究后成熟的动力电池产品，也是郑卫鑫带领一帮技术能手从无到有、中西贯通，在实践中不断突破所完成的。
今年34岁的郑卫鑫，并不擅言辞，让他谈自己曾付出的努力和艰辛，要不就说“这也没啥”，要么就说“时间太久了，不记得了”。可一聊起技术来，他就像拧开了的水龙头，娓娓道来，头头是道。
职场菜鸟
肯做事常琢磨爱讨论
早期的动力电池应用极少，2003年时，其前景甚至不明朗。2005年从湖南大学毕业来到深圳比亚迪工作的郑卫鑫，虽然学的是材料成型及控制工程，与动力电池关联并不大。但“想不到电动汽车会发展这样快，领导就说放心干吧，实在不行还有手机电池、笔记本电池可以做”。
郑卫鑫说，当时动力电池在汽车上的应用，还比较初级，也没有任何借鉴，很多东西都是靠摸索。初始，郑卫鑫也只是名设计工程师，负责电池包产品的结构设计。
“那个时候比较爱琢磨、做事情想得比较多，也做得比较多。”郑卫鑫说，那时晚上经常义务加班，半夜才回家。睡不着的时候就想问题，想如何解决技术上遇到的问题。回忆起早期的工作经历，郑卫鑫觉得，自己做的事情越多，理解的技术自然也就越多，了解了各种新技术、新材料、新工艺应用，于是成为了一种积累，为日后主导打下了坚实的基础。
2008年，郑卫鑫提升为结构设计科科长，开始带很多项目，包括e6、大巴设计，承担的工作越来越重。“项目多，人比较少。”郑卫鑫说，那时就两三个人做项目。“经常花时间和同事讨论，这里抠一下那里抠一下，对汽车又有了更深的认知。”
两年多后，郑卫鑫升任产品开发部副经理。
首创国内动力电池
三大核心研究室
由于之前的积累，郑卫鑫相继发现了动力电池的焊接、热管理、仿真三大主要技术的重要性，于是直接向企业领导提出组建三大研究室的要求。“2007年已经有一些电动汽车在路上跑，但在实验中发现电动汽车前期设计的一些缺陷。”郑卫鑫说，在这种针对性的专门研究中，其思路越来越明确，认为必须组建焊接研究室、热管理研究室、仿真研究室。
电池的焊接有多重要？“电池导电连接，最早是螺纹连接，发热大，电阻大，稳定性不好。而采用焊接方式，可以降低接触阻抗，也不存在松动问题，可靠性变高。”郑卫鑫解释，这只是理论上的推测，此前并没有现成的经验可搬用。
再来看电池包。它是由二三百节单元组成的一个系统。如果用“木桶原理”来解释，其性能的好坏，取决于其中那块性能最差的单元。因此必须实现电池的生产制造一致性和使用的一致性。生产制造的一致性，可通过优化设计和全自动化生产来保证。而电池使用的一致性，就要实现使用时的周边温度和环境一样。这就需要通过电池的热管理系统来实现。而电池有几百节，得保证几百节每一节温度温差控制在3℃以内，这就需要非常高的技术含量。建立热管理研究室，就是要对电池进行热管理。
而仿真研究室，则是保证开发过程的效率和准确度。在汽车生产制造之前，模拟电池的性能，强度、振动的可靠性，以及温度的一致性等，“比如过电流到底过不过，电动汽车加速是4 .9秒，瞬间电流大，导电能力够不够，这些都要通过模型数据首先计算出来，以保证产品制造设计出来效果会更好。”
“研究室的建立，意味着对动力电池产品进行足够深入的研究。而且是根据系统的特点，进行针对性研究。”郑卫鑫解释，动力电池第一代早期产品，出现的连接问题、发热，大温度均匀性不好、开发周期长等问题，都通过研究室进行一一解决。并且，在开发实物前可进行多次仿真数据对比，而不再是凭经验，也使今后的开发多了一些设计依据。
因此，这三个研究室的成立，为比亚迪动力电池日后的技术突破直接奠定了基础，也让比亚迪在国内动力电池领域方面处于领头地位，并实现了从无到有。
而郑卫鑫，自然也就成为了研究室的担纲者。
不断学习
给动力电池带来变革
动力电池除了应用型研究外，还要带一定前瞻性。为了学习国外先进技术，郑卫鑫非常珍惜公司的平台。
当时比亚迪与英国焊接研究所合作，经常要接受英国专家指导、培训。“专家更多的是在遇到问题时提出建议，自己做的时候发现的难点还是要通过实践解决，比如铜和铝焊接的难点，二者的熔点相差很大，焊的时候非常难焊好。”
当时，郑卫鑫就通过文件检索查看外文的资料。站在巨人肩膀上的好处是，能得到更多方向性的启示。虽然有英国专家的亲身指导，但“行还是不行”，还是得通过自己不断的实验验证。
比如，从螺纹到焊接，是动力电池一项根本性的变革。此前电池单体之间，用螺纹联接，容易松动满足不了整车的要求，而且汽车加速时电流加大到20-30C，发热很大。“后来证明焊接方向是对的，但焊接的缺点是维护性不是很好，更换比较麻烦。”郑卫鑫说，不过目前全自动化生产的电池，更换概率非常小。
但当时，焊接的实验并不是一帆风顺。比如怎么焊都有漏气。如何才能实现密封焊接，郑卫鑫于是不停地查找资料，并通过高速摄像分析，通过金相分析、通过X - ray、C T以及材料元素分析等，改善工艺和方法实现密封。
“有时找不到头绪的时候就不停学习，一年要看十几本专业书。”郑卫鑫说，“每年都要买几十本书，还要订一些最新前沿的科技杂志，爱人有时也会说，家里书柜都装不下了。”多年研究后，且有了系统性的概念，郑卫鑫更专注电池焊接。也因此，他在这块领域，又获得国家授权多项专利。
2008年以后，比亚迪终于实现新能源汽车大批量生产。“以焊接为例，解决电池的密封连接的品质问题，就意味着提高电池的可靠性和竞争力。”据郑卫鑫介绍，比亚迪2015年电动汽车销售全球第一，超过通用、特斯拉等世界知名汽车品牌。
2011年体检时，郑卫鑫身体出现了状况，才不得不调整了紧张而忙碌的工作状态。
攻克热管理难关
追上国际水平
进入2010年以来，动力电池发展驶入快车道。郑卫鑫被调到工艺开发部门，负责电池工艺、焊接、热管理和仿真等工作。在这块领域，他又获得国家授权专利N多项。
热管理系统是动力电池的另一关键性技术。最早的电池没有热管理系统，电池温度高温差大，势必影响到其使用寿命。而通过热管理系统的研究，可以提高电池一倍以上的寿命。
“动力电池热管理一开始进行得不太顺利，也没有意识到重要性，只是局限在内部的基础实验，没有真正应用到汽车上。”郑卫鑫说，热管理系统有负面风险，也有高压的问题，存在一些隐患，一开始并没有应用到汽车。直到后来这一系统有一定突破，解决安全性问题后，才开始应用。2014年是小批量实验，2015年开始大批量应用。
“其实持续研究了好几年，后来在与国际交流时很有挫败感。”郑卫鑫说，2005年—2009年做热管理系统研究后，发现还是和国际水平“相差很大”，给他们不小的打击。但郑卫鑫没有就此放弃。“后来想了好多案例，通过咨询国际上的专家，查找学习国外的论文资料，和团队不断地做解决方案。”郑卫鑫说，当时和十几家国际上的供应商交流联系，最终，从没有头绪不知从何下手，到找到了最适合产品的解决方案，“这种不断攻克难关的过程，确实很有成就感，也很有乐趣。”
早期热管理系统上线非常谨慎。由于汽车又要加装一个系统，占用了空间，在电池外围尺寸不变的情况下，这时候就要继续优化布局。动力电池还有一个承载框架，如何优化这一承载框架，而不增加汽车太多的重量和空间。首先是材料突破，原来选用钢的，后来改换成铝的，产品设计也进行改变，优化了整个设计。
“把一些冗余的部分去掉，保留重要的。新能源汽车为消除消费者使用顾虑，质保期很长。而有了像热管理这样一些基础技术的支撑，电池寿命延长，就实现了对产品的承诺。”郑卫鑫认为，“这一系统装上去，至少要保证10年、15年不出问题。产品要求非常严格，电池包要考虑强度、刚度。”在郑卫鑫看来，现在的产品，都能满足国家甚至国际标准。
“未来动力电池，会做更多的安全性研究，汽车这么小的空间，存放的能量将越来越多，如何保证安全性是非常重要的。”
在郑卫鑫看来，搞研发的人就是要不断试错，这个方向不行换另外一个方向。由于太忙了，他都没有时间思考，为什么自己能坚持研究动力电池十余年这样的问题。在他看来，他不过是一个阶段把一个阶段事情做好罢了。
南都对话
“我有一股不断
求发展求进步的干劲”
南都：动力电池对新能源汽车来说意味着什么？
郑卫鑫：动力电池是新能源汽车的心脏，动力电池的水平决定新能源汽车的前景和规模。
南都：研究动力电池十余年，不会觉得很单调吗？是什么支撑你一直在研究？
郑卫鑫：兴趣是最好的老师。在枯燥的研发中，发现科学之美。
南都：这么多年的研究，你觉得动力电池最大的突破是什么？带给你最大成就是什么？
郑卫鑫：动力电池的技术突破很多，从安全性、能量密度、一致性、可靠性等等。我的工作只是其中一小部分，这个行业变化也很快，能够有机会不断应付变化的挑战感觉是最大的成就。
南都：你获得这样多奖项，是不是和性格有关？
郑卫鑫：入职时，工厂领导教导我们要像做艺术品一样地去开发产品，这要求我们产品的不断完善，追求产品的完美，而我也就是凭着一股不断求发展、求进步的干劲，去发现自己和产品的不足，完善自己与设计的产品。
南都：未来有何打算？
郑卫鑫：未来希望更加深入对动力电池进行研究，进一步掌握电池系统集成及以电池核心技术，设计出世界上性能最好、安全性最高的电池系统。
总策划：任天阳
统筹：陈文定 王海军 刘丽君
王卫国 陈实 丰雷
执行统筹：徐艳 黄海珊
采写：南都记者 张小玲
摄影：南都记者 陈文才
(南方都市报)