當你駕駛新能源汽車穿梭在城市道路時，是否想過：車輛電池能穩定工作多少年？自動駕駛系統在極端天氣下是否可靠？這些關乎行車安全與用戶體驗的問題，背后都指向一個核心領域—— 汽車可靠性研究。聚焦這一領域，上海理工大學趙禮輝副教授帶領“智能與新能源汽車可靠性研究團隊”變身為“汽車醫生”，通過全生命周期可靠性技術研發，為智能新能源汽車破解“長壽密碼”，筑牢安全出行屏障。?團隊產品在工博會展臺亮相，受到多方關注。

團隊成員向觀眾講解項目創新點

“傳統汽車可靠性研究多停留在‘出故障再解決’的被動模式，而智能新能源汽車的電池、電驅系統等新部件，需要更精準的全生命周期管理。” 趙禮輝指著一臺正在運行的載荷數據采集設備解釋道。這臺設備正是團隊的核心技術成果之一 —— 車端載荷數據采集模塊，能實現 4G/5G 實時數據傳輸，宛如汽車的“健康監測儀”。?

團隊的技術創新之一，首先體現在“全流程覆蓋”上。依托 “機械工業汽車底盤機械零部件強度與可靠性評價重點實驗室”等平臺，團隊建立了從可靠性目標制定、設計分析，到試驗驗證、失效優化的完整技術鏈。“以某款新能源車型為例，我們通過自主開發的軟件與車輛系統動力學仿真技術，對電池包進行了10萬公里的模擬測試，提前識別出3處潛在失效風險，為企業節省了近千萬元的后期整改成本。” 團隊核心成員張東東副教授補充道。

更為關鍵的突破在于“中國工況”數據支撐，“過去我國汽車可靠性設計多參考國外工況數據，但中外道路環境、駕駛習慣差異大，數據‘水土不服’問題突出。”趙禮輝說。為此，團隊歷時5年，累計測試載荷里程超100萬公里，收集了涵蓋城市擁堵、高速巡航、山區坡道等多種場景的“中國工況”數據。

在此基礎上，團隊還提出用戶工況識別算法，建立多失效模式損傷協同加速方法，參與制定了國標GBT29307-2022電動汽車驅動電機系統可靠性試驗標準，填補了國內新能源汽車可靠性評價體系的空白。

“一項復雜的可靠性試驗，需要硬件開發、數據采集、仿真分析等多環節配合，靠單打獨斗根本不可能完成。” 趙禮輝談道。這支由4名副教授、1名實驗師和 39 名碩博研究生組成的團隊，有著獨特的“協作密碼”。

團隊傳承自鄭松林教授2002年搭建的研究基礎，“師生共融、攜手并進”的理念延續至今。“我們每周會開‘平等對話會’，學生可以隨時打斷導師的思路，提出不同觀點。”畢業生王震榮回憶。為讓協作更高效，團隊還推廣SMART目標管理原則。“導師會幫我們把‘完成電池測試’這樣模糊的目標，拆解成‘每周采集 50 組數據、每月完成 1 次仿真優化’的具體任務。”2022 級碩士研究生孟超展示著自己的科研計劃表，上面標注著清晰的時間節點和驗收標準。“去年冬天團隊做戶外測試，零下20 度的低溫里，大家輪流守著設備，沒人抱怨，這種勁頭比任何技術培訓都管用。”孟超笑著說。?

“可靠性研究不僅要服務企業，更要為國家汽車產業升級貢獻力量。” 這是趙禮輝常掛在嘴邊的話。團隊不僅在技術上突破，更用實際行動詮釋著科研工作者的社會責任。

在汽車企業的試驗場，經常能看到團隊成員的身影。今年夏天，為驗證電驅系統在高溫環境下的可靠性，他們頂著40度的烈日，連續30天在戶外記錄數據，夜間還要加班處理分析結果。“雖然每天衣服都被汗水浸透，但想到這些數據能讓更多新能源汽車安全上路，就覺得值。” 2022級碩士研究生鄧家輝說。截至目前，團隊已服務上汽、一汽、長安、蔚來、東風、福田等120 余家企事業單位，培養 200 余名汽車可靠性領域專業人才，成為行業內知名的 “技術后盾”。

不僅如此，公益領域同樣有他們的足跡。每年，團隊成員參與社區清潔、助學扶貧等公益活動約120人次，累計無償獻血20人次。“去年去云南支教時，有個孩子問我‘新能源汽車能不能開到大山里’，這讓我更堅定了研究方向 —— 要讓可靠的技術惠及更多人。”學生鄧家輝回憶道。?

從破解技術難題到培育專業人才，從服務企業需求到踐行社會責任，這支團隊用20余年的堅守，在智能新能源汽車可靠性領域筑起了一道“安全防線”。正如趙禮輝所說：“我們的目標，是讓每一輛中國新能源汽車，都帶著‘可靠基因’駛向未來，為‘汽車強國’夢添磚加瓦。”

記者了解到，上理工國產高功率燃料電池技術也亮相工博會。 上海理工大學江小輝教授科研團隊用創新打破技術壁壘，基于機械工程學院在高端數控機床設計、制造及檢測等方面的技術優勢，通過優化雙極板設計、升級電堆技術，將裝備制造與產品設計融合，推動在航空航天、新能源等領域應用。

團隊成員在工博會展臺向觀眾介紹技術創新點

“以前提到高功率燃料電池核心技術，不少人第一反應是依賴進口。現在不一樣了！我們自主研發的電堆、雙極板和壓裝設備，性能已達到國際先進水平，還能精準適配兩輪車、無人機這些貼近產業需求的場景。” 江小輝教授在工博會現場向觀眾介紹道。

團隊從產業實際需求出發，自主設計開發了新一代高功率燃料電池電堆、雙極板及智能電堆壓裝設備，還聯合了多家國企和新能源企業，專門聚焦兩輪車、無人機等場景對高性能燃料電池的核心需求，深入攻關關鍵技術。?

目前團隊通過自主開發的壓裝設備，已完成不同功率電堆的制造及測試。如 400W 和 1KW 的單模塊電堆系統已實現穩定生產，而且電堆的使用壽命可達4000小時，在-15℃到 + 40℃的溫度范圍內都能正常工作。更值得一提的是，這些電堆產品經過國內和新加坡第三方檢測，性能指標已經達到了國際先進水平。?

“未來，比如無人機在高空作業時，溫度變化大，對設備穩定性要求高，我們的電堆能適應這樣的復雜環境，為無人機提供持續穩定的動力；兩輪車日常使用中，對電池壽命和適配性要求高，我們的產品也能滿足這些需求。” 江小輝補充說，這意味著國產燃料電池在多場景應用上，有了更可靠的選擇。?

在燃料電池核心部件 —— 雙極板及電堆的設計制造上，團隊也下足了功夫。“我們掌握了高性能雙極板及電堆設計、性能優化評估的整體解決技術，就是要圍繞輕量化、長壽命這些用戶最關心的關鍵指標做文章。”

為了實現目標，團隊構建了雙極板及電堆參數化的結構設計、性能預測及評價模型。“簡單說，就是通過模型模擬電堆在不同工作狀態下的情況，比如電流密度怎么分布、溫度場怎么變化，然后綜合分析這些數據，找到最優的版型設計方案。” 團隊黃之文老師談到，這樣設計出來的雙極板和電堆，既能減輕重量，又能延長使用壽命。?

不僅如此，在研發過程中，團隊還打通了機械結構設計、材料性能評價、電化學反應等多學科交叉融合，未來還將引入包括復合材料、金屬密封、反向嵌套等先進設計理念，讓技術創新更具全面性和前瞻性。

電堆裝配過程可不是簡單的 “拼零件”，其中藏著諸多技術難點。“電堆由端板、集流板、碳紙、雙極板、膜電極等很多部件組成，裝配時涉及多材料、多力場的綜合工況影響，對壓裝過程的穩定性、材料與力學的耦合作用，都有精確力控和時間協同的嚴苛要求。”為了解決這個難題，團隊充分發揮，自主開發了高性能智能電堆壓裝設備。?

這款壓裝設備有不少 “黑科技”。“它是按照電堆壓裝過程高剛度及靜動態穩定性的需求設計的，還搭配了我們自主開發的專業壓裝控制軟件，能實現電堆裝配全過程高穩定控制。” 團隊負責測控技術的郭淼現副教授介紹道，設備采用先進的四軸聯動控制，可針對不同功率及尺寸型號的電堆需求，考慮雙極板與膜電極壓裝力均一性最優化目標，實現自動化壓裝。?

更智能的是，設備還能結合基礎數據分析和實時運算，精準確定并施加所需的總載荷。這樣一來，既能保證電堆的高性能，又能提高生產效率、降低成本，滿足不同場景下多樣化電堆產品的壓裝需求。這套設備的成功研發，為國產高功率燃料電池的規模化、高質量生產提供了重要保障。?

從核心部件到裝配設備，從技術攻關到場景落地，這支團隊用自主創新的力量，為國產高功率燃料電池技術發展注入了新動能。隨著技術的不斷優化和推廣，這些 “國產智造” 的燃料電池產品，將在更多領域發揮作用，為低空經濟、新能源產業發展貢獻更大力量。

來源：中國新聞網

原文鏈接：https://www.sh.chinanews.com.cn/kjjy/2025-09-25/140450.shtml