在动力电池产业高速发展、技术持续迭代的当下,仿真技术已成为新能源企业产品研发、技术突破、降本增效的核心支撑。湖北亿纬动力荆门研究院应用仿真技术开发部经理刘宁,多年深耕电池仿真领域,一手搭建起专业仿真团队与完整技术体系,推动仿真技术深度融入电池研发全流程,攻克多项行业技术难题,带领团队向着电池数字孪生等前沿技术不断探索,是企业电池研发战线的骨干力量。

荆门研究院发展初期,电池仿真工作处于全面空白状态,面临无专业人员、无统一规范、无历史数据、无软硬件平台的 “四无” 困境,严重拖累研发进度与技术创新。临危受命的刘宁主动扛起搭建仿真体系的重任,从人才、平台、能力三大维度逐一破局。在人才培养上,他一年内完成 5 名核心仿真工程师的招聘,创新推行 “导师制 + 项目实战” 培养模式,通过一对一指导和项目实操,让新人半年内即可独立开展仿真工作,快速夯实团队人才根基。同时,他统筹推进软硬件配套建设,完成仿真软件选型、高性能计算集群部署,搭建起完备的专业仿真平台。在他的带领下,团队逐步具备热仿真、力仿真、电化学仿真、寿命仿真等全领域仿真能力,可全面覆盖各类电池产品研发需求,仿真工作效率较初创阶段提升 5 倍以上,彻底扭转了仿真技术缺位的被动局面。
团队组建完成后,随即承接 Mr.Big LF628 大方形电池研发项目。该款大容量电池研发的核心难点,在于难以把控电芯电流与温度分布的均匀性。刘宁带领全体成员连续奋战三个月,主动放弃休息全力攻关。他牵头搭建电化学 - 热耦合模型,针对电芯电性能、热性能开展多维度仿真分析与综合评估,完成 DOE 方案设计、筛选与性能预判,顺利攻克核心设计难题。依托仿真技术的支撑,项目研发周期大幅缩短,试验成本显著降低,不仅保障了大方形电池顺利落地,也实打实检验了年轻团队的技术实力。
在夯实基础仿真能力后,刘宁瞄准行业共性技术短板,牵头攻坚电池寿命仿真这一核心瓶颈。行业内传统半经验公式寿命预测方法精度不足,无法满足量产产品的寿命评估与优化需求。为此,他组建长寿命仿真攻关小组,开启专项技术攻坚。团队查阅大量文献、开展理论推演,结合企业海量电池测试数据,梳理出影响电池老化的关键因素,最终创新提出多老化因子耦合法。经过反复试验验证,该方法仅依靠 6 个月的实测数据,就能精准预判电池长期使用状态,仿真结果与真实老化数据误差控制在 3% 以内,预测精度跻身行业前列。目前这项技术已全面应用于公司所有电池研发项目,为产品寿命评估、性能优化提供了关键的数据与技术支撑。
秉持企业 “正向设计” 的研发理念,刘宁着力推动仿真工作标准化、体系化发展。他总结设计与仿真协同工作经验,主导推进电池正向仿真设计落地,明确仿真工作介入研发的关键节点、输入输出标准及作业规范,编制形成研究院级仿真管理文件,让全流程仿真工作有规可依,有效提升整体研发质量与工作效率。为进一步强化技术根基,他依托企业现有资源,搭建起集建模参数、各类实测数据于一体的电池仿真专属数据库。同时打破部门壁垒,建立仿真与实测对标机制,用真实试验数据持续校准仿真模型,不断提升仿真结果的准确度。
在刘宁的推动下,公司构建起 “方案设计 — 仿真预判 — 试验验证 — 设计优化” 的闭环研发模式。仿真技术前置应用于产品设计环节,提前预判风险、优化方案,多款新产品实现快速研发与量产,研发周期和试验成本得到有效控制。考虑到跨部门协同的实际需求,他还开设 “电池仿真大讲堂”,面向产品、工艺、测试等岗位员工普及仿真知识、解读应用标准、梳理协作流程,既降低了部门间的沟通成本,也让全员形成协同研发共识,凝聚起研发合力。
当前储能产业步入全新发展阶段,数字孪生、多物理场耦合等前沿技术深刻改变行业发展形态,也对电池仿真技术提出了更高要求。刘宁始终紧盯行业前沿,深知固步自封只会被市场淘汰,唯有持续创新才能守住技术优势。他确立 “调研前沿 — 洞察场景 — 迭代模型” 的工作思路,带领仿真团队不断突破,推动企业仿真能力从行业跟跑逐步转向并跑,朝着技术领跑的目标稳步前行。
为确保团队紧跟技术潮流,他搭建起 “期刊跟踪 + 学术会议 + 行业报告 + 跨界对标” 的全方位前沿调研体系,定期组织内部技术研讨,将零散的行业资讯转化为可落地、可复用的技术方案,为团队创新指明方向。与此同时,他彻底转变传统被动接单的工作模式,打造 “痛点驱动型” 应用场景挖掘机制。他认为仿真模型的价值在于落地应用,而应用的核心是解决实际问题。为此,他带领团队走出办公室,深入产品设计、生产制造、质量管控、售后服务等全业务链条,深挖各环节现存难题,针对高成本、高重复、依靠经验无法解决的痛点,探索仿真技术的介入路径。凭借主动探索与全力推进,团队落地多个全新仿真应用场景,让前沿仿真技术真正对接业务需求,转化为实实在在的工程价值。
“仿真工程师不能只会敲键盘、调参数,更要懂业务、懂痛点、懂前沿,把‘算得准’变成‘用得好’,这才是仿真工作的终极意义。” 这是刘宁一直恪守的工作准则。从业以来,他以敢为人先的创新精神、脚踏实地的实干作风,推动电池仿真技术不断落地、迭代、升级,全力探索电池数字孪生技术发展道路。