北航杨世春教授团队：车用动力电池多尺度测试与仿真技术

随着“碳达峰、碳中和”目标的深入推进和新能源汽车产业的蓬勃发展，动力电池作为新能源汽车的核心部件，其技术创新与产业化应用已成为支撑我国从汽车大国迈向汽车强国的关键。 国家主席习近平在 2024年新年贺词中指出，“新能源汽车、锂电池、光伏产品给中国制造增添了新亮色”，充分肯定了以锂离子电池为代表的新能源技术对国民经济发展的重要贡献。截至2024年，我国新能源汽车产销量已经连续10年全球第一，单月新能源汽车市场渗透率超50%，标志着我国新能源汽车发展已进入全面替代燃油车的关键阶段。在这一历史性转变中，动力电池的性能提升、安全保障和成本控制成为产业发展的核心挑战。

锂离子电池的多尺度研究

动力电池是一个复杂的电化学系统，其性能表现涉及从原子、界面到单体、系统的多个尺度，时间跨度覆盖亚纳秒级的电化学反应到数年的寿命演化。传统的单一尺度测试与建模方法难以全面揭示电池的工作机理和失效机制，更无法满足新一代高性能动力电池快速迭代开发的需求。因此，建立涵盖微观到宏观的多尺度测试表征体系，发展基于机理与数据融合的仿真技术，对于加速动力电池技术创新、缩短研发周期、降低开发成本具有重要意义。

动力电池安全测试项内容对比

《车用动力电池多尺度测试与仿真技术》系统总结了作者团队十余年来在车用动力电池多尺度测试与仿真领域的研究成果和工程实践经验，力求为读者呈现一套完整的从实验表征到模型构建、从机理分析到工程应用的技术体系。

车用动力电池多尺度测试与仿真技术

杨世春 王 芳 刘新华 等著

北京 : 科学出版社, 2025. 10

(储能与动力电池技术及应用)

ISBN 978-7-03-082313-7

全书共分8章，第1章综述动力电池多尺度研究的科学内涵与发展趋势；第2章至第4章分别介绍微观和宏观尺度的测试表征方法，涵盖形貌观测、成分分析、电化学测试及安全性能评价等关键技术；第5章至第7章系统阐述从原子/界面仿真到等效电路建模、从电化学性能预测到安全仿真的多层次建模方法；第8章探讨机器学习等数据驱动方法在电池状态估计、寿命预测和智能管理中的创新应用。

锂离子电池电化学-热-力耦合模型拓扑示意图

本书特色

选题新颖、内容前沿：围绕动力电池多尺度测试表征与建模方法这一行业前沿技术领域，对车用动力电池微观、宏观尺度的测试方法和技术及建模方法进行了系统论述。

跨学科融合、多学科交叉：丛书广泛地涵盖了车辆、电气、人工智能、电化学、实验学等在内的许多学科。

理论与实操结合：除系统介绍动力电池测试建模完整的理论知识外，还依托工程案例进行演示介绍。

工程导向，产教融合：结合团队在动力电池领域三十余项国强标、国标修订经验与产业应用案例，丰富完善了本书内容，精准切合企业实际研发需要。

本书可作为高等院校新能源汽车、储能工程、材料科学、电气工程等相关专业本科生和研究生的教材，也适合从事动力电池设计、测试、系统集成和管理策略开发的科研人员和工程技术人员参考使用。希望本书能够为推动我国动力电池技术进步、支撑新能源汽车产业高质量发展贡献一份力量。

本文摘编自《车用动力电池多尺度测试与仿真技术》 （杨世春等著. 北京 : 科学出版社, 2025. 10）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

(储能与动力电池技术及应用)

ISBN 978-7-03-082313-7

责任编辑：李明楠 张 莉

本书根据作者团队多年从事相关领域工作积累的经验，对车用动力电池微观、宏观尺度的测试方法和技术及建模方法进行了系统论述，目的是使读者了解动力电池材料特性、基本性能等测试与评价方法，以及涵盖原子、界面、单体、系统等多个尺度的动力电池性能建模与仿真方法，为从事车用动力电池设计、系统集成等领域工作提供参考。

（本文编辑： 刘四旦 ）

专业品质 学术价值

原创好读 科学品位

一起阅读科学