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桂电博士攻克“卡脖子”难题,助企业2025年营收从5亿元跃升至14亿元
2026-06-22 16:01:00
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  走进南宁产投铝基新材料集团有限责任公司(原名广西南南铝箔有限责任公司、南宁产投铝箔有限责任公司,以下简称“铝基新材料集团”)的动力电池铝箔生产车间,高速运转的铝箔卷材如银色丝带般穿梭,高清工业相机实时捕捉每一寸铝箔表面细节,自动检测系统以毫秒级速度精准识别针孔、毛刺等微米级微小缺陷,一旦发现问题便自动报警并同步记录数据;车间角落的大数据中心屏幕上,原材料溯源、生产工艺参数、产品质量检测等信息动态更新,只需扫描产品二维码,从铝锭采购到成品出厂的全流程数据便一目了然。

  校企精准对接:专业优势搭起合作桥梁

  长期以来,桂电与南宁产投集团保持着深度合作。2022年11月,双方签订南宁产教融合基地战略合作框架协议;2023年5月,双方进一步签订共建博士工作站协议;同年6月,桂电南宁研究院遴选十余位优秀博士对接企业,王成磊、鲍家定与铝基新材料集团的缘分就此开启。

  王成磊深耕材料表面改性与人工智能材料设计领域,深谙机器学习在材料成分设计、工艺优化中的应用;鲍家定则专注激光加工与工艺参数优化,擅长通过数据分析破解生产实际难题。彼时,铝基新材料集团正深陷动力电池箔生产的“卡脖子”困境——产品针孔率居高不下、断带事故频发,不仅导致生产成本飙升,更面临某新能源头部企业“再不改进就终止合作”的危机。

  “学校选派科技特派员时,我和鲍家定的研究方向恰好与企业需求高度契合。”两位老师回忆,正是这份精准匹配,让两人成为派驻企业的首批博士专家,开启校企携手攻关之路。

  技术攻坚:协助破解生产痛点

  围绕企业最紧迫的针孔率、力学性能、加工工艺等难题,王成磊、鲍家定一入驻便深入生产一线。他们连续走访某新能源头部企业10余个工厂生产车间及5家材料供应商,每周都扎在铝箔生产车间记录参数、观察流程,摸清生产全链条的“堵点”。

  “动力电池铝箔是铝制品中最薄、工序最多、工艺最复杂、精度要求最高的一类产品。轧制过程中任何环节的微小波动都可能影响成品质量。” 两位老师解释。针对针孔、断带等质量难题,团队建立了铝箔坯料厚度、轧制速度、轧制力、轧制油状态等关键因素的数据库,并运用机器学习算法进行关联分析。通过数据建模,锁定了三类主要问题:坯料和表面质量波动易形成针孔,轧制参数不匹配可能引发板形波动和断带,过程洁净度与设备状态不稳定会导致擦伤、毛刺和边裂等缺陷。

  团队“对症下药”。针对针孔问题,利用机器学习模型优化轧制工艺参数,制定出标准化的轧辊清洁周期与轧制油过滤方案;针对断带问题,开展基于人工智能设计的电池铝箔智能设计研究,优化铝箔成分与加工工艺,开发出“成分-工艺-性能”联动的预测模型,实现质量问题的提前预警和精准改进。

  同时,企业全面部署针孔检测设备替代传统离线检测。在13微米厚的铝箔上,过去肉眼看不见的0.1毫米针孔,现在AI摄像机能够在生产过程中精准识别,缺陷检出率提升到99%以上。通过一系列技术改造,产品合格率与核心竞争力显著提高。

  产学研融合:培育人才助力长远发展

  博士工作站的价值,不仅在于破解技术难题,更在于打通人才培养与产业需求的壁垒。两位老师以“企业出题、人才答题、共同破题”为核心,推动产学研深度融合,让高校智慧与企业实践在互动中相互赋能。

  入驻之初,铝基新材料集团正值搬迁重组阶段,面临人才流失、技术断层的双重困境。由于招博士难、现有员工理论较薄弱,企业围绕“电池箔针孔缺陷”“板型偏差”两大痛点“出题”。王成磊和鲍家定由此破局:团队依托理论优势开展实验攻关,学校老师讲解材料力学、算法原理,企业技术团队指导生产实操,“理论+实践”协同推动技术落地。

  在人才培育上,两人建立“驻企实习+项目育人”模式:每年遴选3-5名研究生常驻企业,参与数据收集、算法优化、工艺调试等实际项目,研究课题直接对接企业需求。“研究生不仅能拿到可观补助,还能参与真实的研发项目,他们的研究课题都来自企业实际需求,研究成果直接服务于产业升级,毕业后也很快就能适应岗位。”王成磊说。

  团队还为企业员工开设“材料学基础”“动力电池铝箔发展现状与趋势”等培训课程,结合生产案例讲解原理,破解员工“知其然不知其所以然”的困境。“为什么温度要控制在100度而不是90度?为什么添加微量铜能提升铝箔强度?过去员工凭经验操作却不知原理,通过培训,员工懂原理、会分析,技术水平明显提升。”鲍家定举例。

  效益凸显:从危机边缘到行业标杆

  技术的突破直接转化为企业的发展红利。2023年至2024年,企业不仅稳住了核心客户,更连续两年成为该企业铝箔最大供应商。营业收入从每年5.1亿元飙升至14.2亿元,年均新增营收9.1亿元,预计2026年将突破150亿元。

  如今,企业已获评广西制造业单项冠军示范企业、高新技术企业以及国家专精特新“小巨人”企业。“这两年,我们联合桂电申报了10余项自治区、南宁市重点研发和重大专项课题,成功获批中央引导地方资金项目、广西重点研发项目等9项,助力公司申报国家专利18项,发表高水平论文10余篇。这些都离不开两位博士的辛勤付出和桂电的大力支持。”企业负责人说。

  企业对两人的贡献高度认可,先后聘请他们担任总经理特别助理,2025年更是任命王成磊为企业研究院常务副院长、鲍家定为副院长。企业负责人表示:“他们不仅带来了技术,更带来了创新思维,企业的研发能力和核心竞争力实现了质的飞跃。”

  未来展望:持续赋能广西产业升级

  谈及未来,王成磊、鲍家定信心满怀。他们明确将持续深化校企合作,研发更薄规格、更优延展性与强度的动力电池箔。“广西传统产业占比高,结合专业所长,用前沿技术助力产业升级,必将大有可为。”两人共同表示。

  他们的合作是桂电以科技赋能区域产业转型的生动缩影。未来,将有更多桂电师生走进企业,为服务广西产业升级和区域发展注入更多创新动能。


图为王成磊在铝基新材料集团工作 桂电供图


图为王成磊指导在铝基新材料集团实习的学生 桂电供图


图为鲍家定在铝基新材料集团工作 桂电供图


图为鲍家定在指导铝基新材料集团员工 桂电供图

  (通讯员:俸燕珍 实习编辑:李春琴)

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