《踐行者》系列之：給鋰電池“診脈”的人

第一次見嚴(yán)曉教授是在2018年，與非網(wǎng)應(yīng)邀報道了華美半導(dǎo)體協(xié)會組織的一次半導(dǎo)體技術(shù)研討會。因?yàn)檫@次機(jī)緣，我們結(jié)識了熱情儒雅的嚴(yán)曉教授，并參觀了他在上海工程技術(shù)大學(xué)的動力電池實(shí)驗(yàn)室。

此后，我們跟嚴(yán)老師一直保持著聯(lián)系。今年初，與非網(wǎng)著手策劃一個走入校園、尋找產(chǎn)學(xué)研結(jié)合優(yōu)秀案例的系列專題片《踐行者》，我們再次和嚴(yán)曉溝通，詢問其耕耘多年的鋰電池項(xiàng)目的進(jìn)展。讓人欣喜的是，就在2019年，嚴(yán)老師在項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化上剛好取得了階段性突破，其創(chuàng)立的玫克生公司拿到了國家電網(wǎng)以及中國鐵塔等多個與儲能相關(guān)的項(xiàng)目訂單，正式走上市場化、規(guī)?；目燔嚨?。于是，我們將嚴(yán)曉教授邀請為我們這個產(chǎn)學(xué)研視頻系列的首位出鏡人。借由這次拍攝，我們得以更清楚的了解主人公的求學(xué)悟道、人生感悟，以及對技術(shù)走勢、產(chǎn)業(yè)前景的思考和預(yù)判。

最感謝的人：李政道

嚴(yán)曉的個人履歷可以這樣劃分：
??? ?1984-1998年的學(xué)術(shù)研究期： 14年間，專注從事凝聚態(tài)物理和薄膜磁性材料的研究，從研究生、博后，一直做到香港科技大學(xué)物理系講師，此階段可視為夯實(shí)理論基礎(chǔ)的階段；

??? ?1998-2006年的硅谷打磨期：此時，嚴(yán)曉在美國硅谷從事磁記錄等高科技領(lǐng)域的工程技術(shù)研發(fā)和運(yùn)營管理，涉及研發(fā)、測試、生產(chǎn)運(yùn)營和維護(hù)、項(xiàng)目管理等多重角色，這讓他對產(chǎn)品和市場逐漸產(chǎn)生敏感和興趣；
??? ?2006-2014年的中美飛人期：跟隨海歸潮，嚴(yán)曉開始在蘇州納米所從事技術(shù)轉(zhuǎn)移工作，2009開始，他先后在硅谷和上海創(chuàng)業(yè)，涉及磁阻傳感、動力電池BMS等技術(shù)，兩邊奔忙奮斗，嚴(yán)曉更深刻體會中國市場的飛速變化和中美差異，個中滋味，“五味雜陳”；
??? ?2014年至今的扎根創(chuàng)業(yè)期：嚴(yán)曉一邊在上海工程技術(shù)大學(xué)任教，一邊創(chuàng)立并主導(dǎo)上海玫克生儲能公司的產(chǎn)品研發(fā)大局。他致力于實(shí)現(xiàn)鋰電池的“全生命周期”，力圖讓自己的研究課題在中國市場上生根、發(fā)芽，茁壯。

2019年上海工程技術(shù)大學(xué)動力電池組科研團(tuán)隊(duì)合影，第一排左二為嚴(yán)曉

2019年CUSPEA組織聚會，左一為嚴(yán)曉

回望來路，在嚴(yán)曉看來，對其個人影響最大的一個階段還是在北京大學(xué)學(xué)習(xí)物理的那段時光。這段求學(xué)經(jīng)歷讓他養(yǎng)成了“第一性原理”的思維方式，即不斷詢問“為什么”，追求如何透過現(xiàn)象看本質(zhì)。

1979年北大物理系

而對他科研生涯幫助最大的一個人，則是李政道。了解中國留學(xué)史的人應(yīng)該知道，李政道先生從1981年開始主持“中美聯(lián)合招考赴美留學(xué)物理研究生項(xiàng)目”（CUSPEA）。這以項(xiàng)目每年從北京大學(xué)、中科院、中國科技大學(xué)等院校選送應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生赴美攻讀博士學(xué)位。直到1988年計劃結(jié)束，近千名中國的優(yōu)秀大學(xué)生得以進(jìn)入美國哥倫比亞、紐約大學(xué)等優(yōu)秀學(xué)府深造。時至今日，當(dāng)年這些學(xué)生中的絕大多數(shù)都活躍在學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界的一線，成為推動包括物理、材料等基礎(chǔ)學(xué)科及半導(dǎo)體、電子等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的科技進(jìn)步的中堅(jiān)力量。

李政道先生 來源：百度百科

嚴(yán)曉就是這項(xiàng)計劃的受益者之一?！袄钫老壬腃USPEA計劃讓我有幸去美國常青藤的賓夕法尼亞大學(xué)（U Penn）攻讀博士，在30多年前就看到了另一個世界，親身經(jīng)歷了準(zhǔn)晶體、高溫超導(dǎo)等新物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，有了與物理大師平等交流的底氣和自我發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、找到新規(guī)律的自信?！蓖瑫r，讓嚴(yán)曉心生崇敬的是李政道的報國情懷和實(shí)干精神。上世紀(jì)70年代，李先生深感國內(nèi)科研體系青黃不接，年輕人求知欲極強(qiáng)但又無處接受一流的技術(shù)培訓(xùn)、跟上全球科技發(fā)展的步伐。于是，他以自己的個人名譽(yù)作為背書，花費(fèi)大量時間、精力在中美政府高層、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)之間奔走游說、爭取各項(xiàng)資源投入，最終促成了這個造福中國科技產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)計劃。

“這件非同尋常的大事，是有極大的社會責(zé)任感的人才能做到的，他為我們樹立了為社會創(chuàng)造價值的榜樣?！眹?yán)曉感言。這種榜樣的力量，也是嚴(yán)曉本人致力于中美產(chǎn)學(xué)合作、親身嘗試各種可能性的原動力。

兩次回國，境遇大不同

“1983年離開中國后，政策一放開，我就開始每年都回上海探親，但因?yàn)闆]在國內(nèi)生活和工作的經(jīng)歷，我對整個中國社會的理解還都停留在80年代。”這讓嚴(yán)曉在2006年第一次回國工作后，深深感受到“格格不入”。與當(dāng)年赴美時早已預(yù)期到的“文化沖擊”不同，這種狀況是沒有預(yù)想到的“反文化沖擊”。

“比如說，一群同事在飯桌上聊天，經(jīng)常是每句話都能理解，但串在一起就會摸不清大家在說什么，因?yàn)槿狈芏鄧鴥?nèi)同事都有的基本常識和社會認(rèn)知背景。”

2014年，當(dāng)他選擇再次回國時，情況有了很大的不同。此時，中國的工業(yè)尤其電子制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸與國際接軌，中美產(chǎn)業(yè)界的互通也因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，打破了以往的信息不對稱。

“在2009-2010年期間，我仔細(xì)讀了杰里米·里夫金教授的《第三次工業(yè)革命》和福特汽車創(chuàng)始人亨利.福特的個人傳記，這兩本書讓我下定決心，從事綠色清潔能源的動力鋰電池研究，探索將其產(chǎn)業(yè)化的道路。這就是我給自己退休前制定的人生目標(biāo)?！眹?yán)曉如是說。

個人志向之外，不能忽視的大背景是，此時新能源與互聯(lián)網(wǎng)的融合和汽車電動化，成為全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢，而中國逐漸在這一趨勢中起到比美國更重要的作用。認(rèn)準(zhǔn)這一趨勢后，嚴(yán)曉在硅谷加入華美半導(dǎo)體協(xié)會（CASPA）理事會，組織新能源專題研討并負(fù)責(zé)國際交流，重點(diǎn)積累了中美在智能電網(wǎng)、新能源汽車和儲能方面的產(chǎn)業(yè)知識和人脈，同期，他創(chuàng)辦了MakeSens公司（也是后來玫克生公司的前身），研發(fā)出解決鋰電池組“一致性魔咒”的智能電池iBattery。2014年，上海交通大學(xué)力推嚴(yán)曉申報上海市海外高層次人才引進(jìn)計劃專家，此后又被上海工程技術(shù)大學(xué)丁曉東校長延攬麾下籌建動力電池實(shí)驗(yàn)室，嚴(yán)曉的第二次回國可謂天時地利、正逢其時。

產(chǎn)業(yè)化的艱難和幸運(yùn)

2014年回國前，嚴(yán)曉調(diào)研了國內(nèi)外的鋰電池行業(yè)，發(fā)現(xiàn)成組鋰電池老化后的“一致性魔咒”是新能源汽車和儲能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心癥結(jié)，但在當(dāng)時卻沒有得到足夠的重視，他得出的結(jié)論是：
??? ?成組的動力鋰電池往往因?yàn)檫@一癥結(jié)，其壽命僅是鋰電芯的1/3或更少，這就意味著在純電動汽車的應(yīng)用場景下，電能丟失會更嚴(yán)重，他對北京奧運(yùn)和上海世博會純電動示范工程的調(diào)研也佐證了的這一判斷；

??? ?美日德等發(fā)達(dá)國家有很強(qiáng)的電動汽車和鋰電池技術(shù)，但由于缺乏大規(guī)模應(yīng)用實(shí)踐，也就缺乏解決這一問題的動力。即便像博世中國這類大廠，雖然因?yàn)樯硖巼鴥?nèi)，能理解問題的嚴(yán)重性，但要得到源頭研發(fā)部門的資源支持也很困難；
??? ?由于霧霾治理、能源安全和產(chǎn)業(yè)升級的迫切需求，中國政府在支持電動汽車產(chǎn)業(yè)化方面是全世界政府中最堅(jiān)決、最肯花錢的，實(shí)踐中積累的問題案例在數(shù)量和種類上也最多。但是，國內(nèi)大量的工業(yè)體系標(biāo)準(zhǔn)都是借鑒國外的，如何從自身的創(chuàng)新實(shí)踐中建立中國特色、又被國際認(rèn)可的檢測標(biāo)準(zhǔn)是一大挑戰(zhàn)——這需要有國際視野、有工業(yè)界經(jīng)驗(yàn)和會問“為什么”的物理人來幫助解決。

這個人選，似乎說的就是嚴(yán)曉。但是，他還得有“過五關(guān)、斬六將”的雄心和實(shí)力。

第一關(guān)是打破國內(nèi)科研的桎梏。國內(nèi)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的指揮棒是科研經(jīng)費(fèi)和SCI論文數(shù)量?？蒲腥藛T通常鉆研政府政策鼓勵、企業(yè)大力贊助的課題，也特別有動力去在高水平雜志上發(fā)表文章。但是，研究人員自己很少自己去尋找產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共性技術(shù)。在想清楚自己的奮斗目標(biāo)之后，嚴(yán)曉毅然決定擺脫指揮棒的牽制，一頭扎進(jìn)“電池醫(yī)生”項(xiàng)目——這個項(xiàng)目，著力解決如何為新能源動力鋰電池進(jìn)行定期的“體檢”。2017年，上海工博會上“電池醫(yī)生“公開亮相，展示其可以在15分鐘之內(nèi)判斷鋰電池組是否有安全隱患、在街上駕駛是否可靠，并在出現(xiàn)問題時定位出問題單體電池的位置。“這應(yīng)該是世界首例“免拆解動力電池快速檢測評估裝備”?！眹?yán)曉驕傲的說。

第二關(guān)是找到真正的需求落地點(diǎn)。2017年，嚴(yán)曉團(tuán)隊(duì)開始嘗試對產(chǎn)品進(jìn)行市場化，當(dāng)時的構(gòu)想是將其研發(fā)的鋰電池檢測技術(shù)推向?qū)I(yè)檢測站，而這一想法的推進(jìn)卻困難重重。

就在這個時候，嚴(yán)曉遇到了魏瓊，也是其后來成立的玫克生儲能科技公司的合伙人兼總經(jīng)理。因?yàn)橛袊译娋W(wǎng)以及投資界多年的從業(yè)經(jīng)歷，魏瓊對儲能相關(guān)的項(xiàng)目有靈敏的嗅覺和天然的好感，而她對這一產(chǎn)業(yè)生態(tài)布局、政策導(dǎo)向和商業(yè)模式的精準(zhǔn)把握，也讓嚴(yán)曉的團(tuán)隊(duì)快速找到了最有效的市場切入點(diǎn)。

嚴(yán)曉提到，“魏瓊給我一個非常好的靈感，她說讓用戶把車開到專業(yè)檢測站，已經(jīng)不適合現(xiàn)代人的生活習(xí)慣，最好是在云端就實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷，就像讓電動車也帶上一個智能體檢手環(huán)，這樣用戶在開車的時候，就不知不覺就完成了檢測和診斷。”

魏瓊對嚴(yán)曉的評價是，“跟我以往遇到的很多大學(xué)教授不同，嚴(yán)教授頭腦靈活、不固執(zhí)己見，我提出建議后的1個月時間，他就把這一想法的技術(shù)可行性搞清楚了，為搶占產(chǎn)品落地的窗口期爭取了寶貴的時間。”

就這樣，一個擅長技術(shù)和產(chǎn)品規(guī)劃，一個擅長商業(yè)和市場拓展，嚴(yán)曉和魏瓊迅速達(dá)成共識建立同盟，在2018年初成立了”玫克生儲能科技有限公司“。他們將原有的“電池醫(yī)生”應(yīng)用場景從傳統(tǒng)的“送檢”模式，升級到了云檢測，即通過云端設(shè)備遠(yuǎn)程獲取電動車鋰電池的充放電數(shù)據(jù)，實(shí)時進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)控、檢測和診斷。據(jù)稱，2018年5月第一版上線的云檢測平臺，包括了近500多種算法，并仍處于不斷優(yōu)化的狀態(tài)，尤其是診斷算法閾值的可信度量化方面不斷精益求精。

做引領(lǐng)，而不是跟從

找到了云檢測這個切實(shí)的著陸點(diǎn)后，玫克生公司步入產(chǎn)業(yè)化的快速路，在嚴(yán)曉看來這之后的發(fā)展“異常順利”。

首先是國家電網(wǎng)送單上門，希望其團(tuán)隊(duì)將技術(shù)首先應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)儲電站，保障大電網(wǎng)的安全。在獲得重量級標(biāo)桿客戶后，該公司在發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)的業(yè)務(wù)不斷有所斬獲。魏瓊介紹，“短短一年時間，我們的預(yù)防性診斷儲能安全系統(tǒng)（PSS）已服務(wù)于國家電網(wǎng)、華能集團(tuán)、中天科技等標(biāo)桿企業(yè)。同時，由于5G時代迅速來臨，分布能源供給成為一個新挑戰(zhàn)，我們于是又將核心技術(shù)的應(yīng)用場景拓展至智能備電。現(xiàn)在，我們的自感知儲備電系統(tǒng)已在鐵塔集團(tuán)位于上海青浦的5G基站做了示范性應(yīng)用?！?/p>

就在他們把主要精力放在儲能上的時候，一些車輛企業(yè)、車輛運(yùn)營企業(yè)也主動聯(lián)系玫克生公司，希望幫助解決電池脫保后的快速掉電問題?！拔覀円雅c幾家標(biāo)桿的車輛運(yùn)營商開展合作，形成基于數(shù)據(jù)分析的電池修復(fù)系統(tǒng)方案。未來我們還會從上游技術(shù)服務(wù)商滲透到下游，涉足終端設(shè)備的生產(chǎn)制造，自己生產(chǎn)電池組，建立更完整的產(chǎn)業(yè)鏈?！?/p>

談及未來的規(guī)劃和長期的技術(shù)路徑，嚴(yán)曉提到了幾個詞--蘇醒、共享和數(shù)據(jù)智能，概括其對短、中、長期技術(shù)走勢的判斷。理解下來即讓鋰電池儲能“蘇醒”，以云-邊結(jié)合的預(yù)防性診斷安全系統(tǒng)為基礎(chǔ)，使鋰電池儲能系統(tǒng)在安全前提下價值最大化；用“共享”原則，在“源網(wǎng)荷儲”微電網(wǎng)中把閑置資源按供需實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度和智能控制；基于鋰電池診斷分析的大數(shù)據(jù)，形成從電芯到電站的動態(tài)數(shù)據(jù)智能知識庫，進(jìn)而通過縱向反饋、縱向延伸和橫向拓展等方式與合作伙伴的數(shù)據(jù)互相融合，為用戶數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。

在未來3到5年內(nèi)的窗口期，嚴(yán)曉期望盡快建立1-2個可以大規(guī)模驗(yàn)證“蘇醒”和“共享”機(jī)制的應(yīng)用場景，并通過電池的“數(shù)據(jù)智能”實(shí)踐，推動國內(nèi)鋰電池儲能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?！拔覀冊茩z測思路的國內(nèi)外仿效者正在不斷進(jìn)場，這正證明了市場對于我們的積極認(rèn)同；作為引領(lǐng)者，我們也要抓緊這個時間，繼續(xù)保持技術(shù)領(lǐng)先?！?/p>