在今年5月落幕的北京車展上，著名汽車品牌豐田公司再次展出了其豐田卡羅拉雙擎車型，由于搭載了鎳氫動力電池，這款混合動力車型的綜合百公里油耗僅為4.2升。此款車降低油耗的核心——鎳氫動力電池，是湖南科力遠新能源公司旗下的常德力元新材料有限公司與湖南文理學院化學化工學院合作研發(fā)的產品。

　　湖南文理學院是一所坐落于洞庭湖畔的地方本科院校，2016年4月學校被省政府部門確定為“產教融合工程應用型本科高校”國家級別轉型試點高校。在深度轉型發(fā)展政策的引導下，學校黨委、行政高度重視，主動出擊，千方百計尋找校企合作機會，想方設法為教師們科技成果的轉化推廣牽線搭橋。該?；瘜W化工學院與常德力元新材料有限公司合作的HEV用鎳氫動力電池正極材料核心技術研發(fā)項目，旨在開發(fā)具有自主知識產權和國際先進水平，符合我國節(jié)能與新能源汽車產業(yè)需求的電池基體材料——無銅泡沫鎳。綠色、環(huán)保的無銅泡沫鎳開發(fā)與利用，大幅提高了國產電池核心材料的一致性、穩(wěn)定性、安全性。

　　遇到困難 迎難而上

　　湖南文理學院化學化工學院和常德力元新材料有限公司一直保持著良好地校企合作關系，該公司也一直是學院產學研用成果的孵化基地。豐田公司在和常德力元新材料有限公司的總公司湖南科力遠新能源公司合作過程中一直有個瓶頸尚待突破，那就是電動汽車如何提高泡沫鎳的力學性能問題。

　　作為鎳氫電池電極材料載體與集流體的泡沫鎳，已經廣泛應用于民用小型電池。然而應用于HEV動力電池，因其多孔網狀結構以及制備工藝的限制，降低了泡沫鎳材料的抗拉強度和延伸性能，從而導致其在HEV汽車起動放電時，骨架材料非常容易斷裂，造成電池隔膜刺穿。另外，泡沫鎳在生產過程可能由于原料、生產工藝等原因帶來銅雜質元素，在電池充放電過程中，金屬銅會在負極上沉積，產生銅枝晶，枝晶也有可能刺穿電池隔膜，從而造成電池正負極短路，輕則電動汽車的使用受到影響，重則引起電池爆炸，危及生命安全。因此，提高泡沫鎳的力學性能一直以來都是科學研究者們關注的熱點。根據松下PEVE對HEV用動力電池的使用要求，泡沫鎳的銅含量不大于20ppm。HEV動力電池用無銅化的泡沫鎳開發(fā)是亟待解決的重大技術問題。

　　突破瓶頸 終獲成功

　　湖南文理學院化學化工學院與常德力元新材料有限公司進行產學研合作，組建了創(chuàng)新團隊，經過無數次的反復試驗，革新了現有普通泡沫鎳的成產工藝，通過直流變頻技術實現了三維多孔材料微觀結構上梯度金屬沉積層，制備了具有自主知識產權的HEV用動力電池正極材料，實現了該技術的產業(yè)化。開發(fā)了符合我國節(jié)能與新能源汽車產業(yè)需求的密度梯度結構的無銅泡沫鎳。實現產品銅含量僅為8pmm，且與通用的泡沫鎳產品對比，力學性能得到較大提高。

　　該成果經鑒定達到國際領先水平，獲得湖南省科技進步二等獎及常德市科技進步一等獎。投產后三年，累計實現銷售收入31504.89萬元，累計營業(yè)利潤2445.13萬元，上繳稅金1823.94萬元。如今，產品在市場上供不應求，常德力元新材料有限公司修建的新廠已投產，增加了產量，盡量滿足市場需求。

　　前景遠大 意義深遠

　　目前，常德力元新材料有限公司新開發(fā)的“連續(xù)化帶狀泡沫鎳”的全球市場占有率達到30%以上。豐田公司是全球對產品精益制造要求極嚴苛的公司之一，在完成了1000多項技術和制造整改后，常德力元也通過了豐田的審查，正式成為其正極材料供應商。常德力元新材料有限公司的泡沫鎳產品全面進入豐田全球供應鏈體系。

　　湖南文理學院化學化工學院主管學科、科研的副院長陳遠道博士表示，學院將繼續(xù)對這項技術進行跟蹤，不斷完善。在湖南文理學院轉型發(fā)展政策的指引下，化學化工學院運用自身扎實的專業(yè)知識，把科學技術轉化為生產力，實現產學研用一體化，為地方經濟作出了突出貢獻。