北航楊世春教授團隊：車用動力電池多尺度測試與仿真技術

隨著“碳達峰、碳中和”目標的深入推進和新能源汽車產業的蓬勃發展，動力電池作為新能源汽車的核心部件，其技術創新與產業化應用已成為支撐我國從汽車大國邁向汽車強國的關鍵。 國家主席習近平在 2024年新年賀詞中指出，“新能源汽車、鋰電池、光伏產品給中國制造增添了新亮色”，充分肯定了以鋰離子電池為代表的新能源技術對國民經濟發展的重要貢獻。截至2024年，我國新能源汽車產銷量已經連續10年全球第一，單月新能源汽車市場滲透率超50%，標志著我國新能源汽車發展已進入全面替代燃油車的關鍵階段。在這一歷史性轉變中，動力電池的性能提升、安全保障和成本控制成為產業發展的核心挑戰。

鋰離子電池的多尺度研究

動力電池是一個復雜的電化學系統，其性能表現涉及從原子、界面到單體、系統的多個尺度，時間跨度覆蓋亞納秒級的電化學反應到數年的壽命演化。傳統的單一尺度測試與建模方法難以全面揭示電池的工作機理和失效機制，更無法滿足新一代高性能動力電池快速迭代開發的需求。因此，建立涵蓋微觀到宏觀的多尺度測試表征體系，發展基于機理與數據融合的仿真技術，對于加速動力電池技術創新、縮短研發周期、降低開發成本具有重要意義。

動力電池安全測試項內容對比

《車用動力電池多尺度測試與仿真技術》系統總結了作者團隊十余年來在車用動力電池多尺度測試與仿真領域的研究成果和工程實踐經驗，力求為讀者呈現一套完整的從實驗表征到模型構建、從機理分析到工程應用的技術體系。

車用動力電池多尺度測試與仿真技術

楊世春 王 芳 劉新華 等著

北京 : 科學出版社, 2025. 10

(儲能與動力電池技術及應用)

ISBN 978-7-03-082313-7

全書共分8章，第1章綜述動力電池多尺度研究的科學內涵與發展趨勢；第2章至第4章分別介紹微觀和宏觀尺度的測試表征方法，涵蓋形貌觀測、成分分析、電化學測試及安全性能評價等關鍵技術；第5章至第7章系統闡述從原子/界面仿真到等效電路建模、從電化學性能預測到安全仿真的多層次建模方法；第8章探討機器學習等數據驅動方法在電池狀態估計、壽命預測和智能管理中的創新應用。

鋰離子電池電化學-熱-力耦合模型拓撲示意圖

本書特色

選題新穎、內容前沿：圍繞動力電池多尺度測試表征與建模方法這一行業前沿技術領域，對車用動力電池微觀、宏觀尺度的測試方法和技術及建模方法進行了系統論述。

跨學科融合、多學科交叉：叢書廣泛地涵蓋了車輛、電氣、人工智能、電化學、實驗學等在內的許多學科。

理論與實操結合：除系統介紹動力電池測試建模完整的理論知識外，還依托工程案例進行演示介紹。

工程導向，產教融合：結合團隊在動力電池領域三十余項國強標、國標修訂經驗與產業應用案例，豐富完善了本書內容，精準切合企業實際研發需要。

本書可作為高等院校新能源汽車、儲能工程、材料科學、電氣工程等相關專業本科生和研究生的教材，也適合從事動力電池設計、測試、系統集成和管理策略開發的科研人員和工程技術人員參考使用。希望本書能夠為推動我國動力電池技術進步、支撐新能源汽車產業高質量發展貢獻一份力量。

本文摘編自《車用動力電池多尺度測試與仿真技術》 （楊世春等著. 北京 : 科學出版社, 2025. 10）一書“前言”，有刪減修改，標題為編者所加。

(儲能與動力電池技術及應用)

ISBN 978-7-03-082313-7

責任編輯：李明楠 張 莉

本書根據作者團隊多年從事相關領域工作積累的經驗，對車用動力電池微觀、宏觀尺度的測試方法和技術及建模方法進行了系統論述，目的是使讀者了解動力電池材料特性、基本性能等測試與評價方法，以及涵蓋原子、界面、單體、系統等多個尺度的動力電池性能建模與仿真方法，為從事車用動力電池設計、系統集成等領域工作提供參考。

（本文編輯： 劉四旦 ）

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