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教职工
冯旭宁

助理教授,博士生导师
清华大学车辆与运载学院
汽车安全与节能国家重点实验室

地址:北京市海淀区清华大学汽车研究所305C室

邮箱:fxn17@mail.tsinghua.edu.cn

个人主页

冯旭宁,男,1988年2月出生于辽宁省大连市,2017年1月获清华大学工学博士学位。自2020年4月起就职于清华大学车辆与运载学院,任助理教授,博士生导师。主要研究方向为动力及储能电池安全性。

2007.08~2011.07 清华大学汽车工程系      车辆工程                        学士

2011.08~2017.01 清华大学汽车工程系      动力工程及工程热物理   博士,导师:欧阳明高,副导师:何向明

2014.02~2015.02 密歇根大学安娜堡分校   船舶与海洋工程系          联合培养博士生,导师:孙静


2017.01~2020.04  清华大学核研院                化学工程                            博士后,合作导师:何向明

2017.06~2017.12  英国伦敦帝国理工学院      机械工程系                       访问学者,邀请人:Gregory J Offer

2018.03~2018.09  美国国家再生能源实验室  交通与氢能系统研究中心   访问学者,邀请人:Shriram Santhanagopalan

2020.04至今      清华大学车辆与运载学院  车用动力方向                    助理教授,博士生导师

研究方向:

2010.9~至今 新能源汽车动力电池系统集成与优化管理

2012.5~至今 新能源汽车动力电池系统安全性

国际合作:

[1] 英国伦敦帝国理工学院 (Dr. G Offer): 电池热安全管理,电池安全快充 (eTransportation, 2019, 100011.), 电池故障诊断(eTransportation, 2020, 100051.), 电池安全事故调查 等.

[2] 美国国家可再生能源实验室 (Dr. S Santhanagopalan, Dr. D Finegan): 电池内短路 (内部信息交换), 电池热失控建模 (J. Electrochemical Soc., 2018, 165(16): A3748-A3765.).

[3] 美国阿贡国家实验室 (Dr. X Liu with Dr. K Amine): 电池热失控机理 (Joule, 2018, 2(10): 2047-2064.)

[4] 美国爱达荷国家实验室(Dr. Boryann Liaw): 电池安全快充 (J. Electrochem. Soc., 2018, 165(14): A3240.)

[5] 德国巴登符腾堡太阳能与氢能研究中心ZSW, 乌尔姆大学, 戴姆勒汽车集团 (Prof. J Garche, Dr. O Boese, Dr. T Soczka-Guth): 高比能量电池热失控, 固态电池安全性与车载集成. (中德国际合作项目,合作申请立项中)

[6] 德国亚琛工业大学 (Prof. DU Sauer): 电池内短路与热失控关系 (合作论文撰写中).

[7] 美国麻省理工学院 (Dr. J Zhu with Prof. T Wierzbicki, and Prof. M Bazant): 数据驱动的电池安全设计方法 (Joule邀请的Perspective,正在返修中).

[8] 美国科罗拉多大学科泉分校 (Prof. GL Plett): 先进电池管理系统 (Journal of Energy Storage, 2020, 27: 101101.).

[9] 英国华威大学 (Prof. J. Wen): 电池热失控与火灾建模, 中英合作申请中.

[10] 美国南卡罗莱纳大学 (Prof. RE White, Dr. P Coman): 美国自然科学基金申请书-An International Network-to-Network Approach to Building an International Li-ion Battery Safety Network (国际电池安全研究联盟), 作为中方唯一参与单位清华大学的项目负责人. 在电池系统热失控蔓延研究方面的合作论文包括:J. Electrochem. Soc., 2019, 166(8): A1653, Int. J. Heat Mass Tran., 2019, 135: 93-103.


承担纵向项目:

2019.06-2020.03   基于时/空间热传递缓释效应的动力电池热失控机理研究,博士后科学基金会负责人(18万)

2018.01-2020.12   青年人才托举工程,中国科协中国汽车工程学会,负责人(45万)

2018.01-2020.12   大容量动力电池热电耦合热失效机理与三维动态建模研究,国家自然科学基金,负责人(24万)

2017.05-2020.03   高比能量动力电池热安全性的定量测试与评价方法研究,博士后科学基金会负责人(8万)

2018.05-2021.03   动力电池系统性能量化评价技术,科技部,国家重点研发计划新能源汽车专项,子课题负责人(215万)

承担横向项目:

2019.12-至今         电池安全技术开发,万向A123项目负责人(390万)

2017.09-2019.12   电池系统安全管理与设计, 戴姆勒汽车集团项目骨干(600万)

2015.09-2018.12   锂离子动力电池安全管理与电池系统安全设计,宁德时代新能源科技有限公司项目骨干(290万)

2012-2014            电池安全性研究:模组热失控诱发与蔓延机制及建模,宝马汽车集团项目骨干(150万)


学生指导

自2013年以来指导6个本科生,其中包括2个科研训练项目,清华大学优秀毕业设计1人,汽车工程系优秀毕业设计2人。协助指导12个硕士生,8个博士生。


课程经验

[1] 测试技术公开课,《动力电池热失控量热方法》,英国THT公司量热测试技术年度培训(2016-至今)

[2] 系列专题讲座《电池热失控》:帝国理工学院,牛津大学,卡耐基梅隆大学,美国国家再生能源实验室,宁德时代新能源,国轩高科,北汽新能源,奇瑞新能源,大众等。

Elsevier交通电气化期刊eTransportation                       编委会成员,电池安全专刊编辑
中国汽车工程学会第一届青年工作委员会                        委员
电池设计与管理青年学者联合会                                       委员
湖北省新能源动力电池工程技术研究中心学术委员会       委员
重庆长安新能源汽车科技有限公司电池技术专家委员会    特聘专家
北京新能源汽车股份有限公司电池工程部                         项目评审专家
第三届国际电池安全研讨会                                             组委会成员
全球电动汽车安全技术法规第五工作组(热失效蔓延)    技术专家
中国汽车工程学会                                                                 会员
美国电化学学会(ECS)                                                  会员
IEEE                                                                              会员
Auto-E                                                                         会员


2011,2017   清华大学优秀毕业生

2012-2013  清华大学汽车工程系研究生会,主席

2012,2015  博士研究生国家奖学金(两次)

2012.12     教育部“博士研究生学术新人奖”

2016.05     清华大学第二十一届“学术新秀”

2016.12     清华大学“研究生特等奖学金”

2017.07     清华大学优秀博士学位论文一等奖

2017.08     国际应用能源杂志年会(8th ICAE)优秀论文奖

2018.01     中国科协,青年人才托举工程

2016.10     汽车工业技术发明奖(省部级),一等奖(第六完成人)

2019.05     第235届美国电化学会年会电池安全分会,共同主席

2020.05     第三届国际电动汽车与锂电池安全大会,最佳报告奖

总计发表/录用论文123篇,SCI检索72篇,Google Scholar总引3680余次,h因子为27,Web of Science他引2000余次,7篇入选ESI高被引论文。30余篇发表在动力工程及工程热物理,车辆工程的顶级刊物上,如Journal of Power Sources (10), Applied Energy (12), Energy, Journal of the Electrochemical Society (6), IEEE Transactions on Vehicular Technology (3), 等。

申请发明专利92项,其中已授权45项,申请中47项。

第一作者或通讯作者论文:

[1]  Feng X, Ouyang M, Liu X, et al. Thermal runaway mechanism of lithium ion battery for electric vehicles: A review. Energy Storage Materials, 2018, 10: 246-267. (SCI源刊, Most Downloaded Papers of Journal, ESI Hot Paper, Google Scholar Citations: 370)

[2]   Feng X, Ren D, He X, Ouyang M. Mitigating thermal runaway of lithium-ion batteries[J]. Joule, 2020, 4(4): 743-770. (SCI源刊)

[3]   Feng X, Weng C, Ouyang M, et al. Online internal short circuit detection for a large format lithium ion battery. Applied Energy, 2016, 161: 168-180. (SCI源刊, IF:5.746, ESI高被引论文2017.05至今, Google Scholar Citations: 105)

[4]   Feng X, Fang M, He X, et al. Thermal runaway features of large format prismatic lithium ion battery using extended volume accelerating rate calorimetry. Journal of Power Sources, 2014, 255: 294-301. (SCI源刊, IF:6.217, ESI高被引论文2017.1-2017.5Google Scholar Citations: 267)

[5]   Feng X, Sun J, Ouyang M, et al. Characterization of penetration induced thermal runaway propagation process within a large format lithium ion battery module. Journal of Power Sources, 2015, 275: 261-273. (SCI源刊, IF:6.333, ESI高被引论文2016.7-2017.5Google Scholar Citations: 160)

[6]   Feng X, He X, Ouyang M, et al. Thermal runaway propagation model for designing a safer battery pack with 25 Ah LiNixCoyMnzO2 large format lithium ion battery. Applied Energy, 2015, 154: 74-91. (SCI源刊, IF:5.746Google Scholar Citations: 119)

[7]   Feng X, Lu L, Ouyang M, et al. A 3D thermal runaway propagation model for a large format lithium ion battery module. Energy, 2016, 115: 194-208.(SCI源刊. IF:4.292Google Scholar Citations: 91)

[8]   冯旭宁, 李建军, 王莉, . 锂离子电池各向异性导热的实验与建模. 汽车安全与节能学报, 2012, 3(2): 158-164.

[9]   Feng X, Li J, Lu L,et al. Research on a battery test profile based on road test data from hybrid fuel cell buses. Journal of Power Sources, 2012, 209: 30–39. (SCI源刊, IF:4.675Google Scholar Citations: 14)

[10] Feng X, Li J, Ouyang M, et al. Using probability density function to evaluate the state of health of lithium-ion batteries. Journal of Power Sources, 2013, 232: 209-218. (SCI源刊, IF:5.211Google Scholar Citations: 107)

[11] Feng X, He X, Lu L, et al. Research on simplification of simulating the heat conduction in the lithium-ion battery core. World Electric Vehicle Journal, 2013, 6(3): 611-622. (EI) (Google Scholar Citations: 5)

[12] Feng X, Sun J, Ouyang M, et al. Characterization of large format lithium ion battery exposed to extremely high temperature. Journal of Power Sources, 2014, 272: 457-467. (SCI源刊, IF:6.217Google Scholar Citations: 91)

[13] Feng X, He X, Lu L, et al. Analysis on the fault features for internal short circuit detection using an electrochemical-thermal coupled model. Journal of the Electrochemical Society, 2018, 165(2): A155-A167. (SCI源刊, IF: 3.662, Google Scholar Citations: 27)

[14] Feng X, He X, Ouyang M, et al. A coupled electrochemical-thermal failure model for predicting the thermal runaway behavior of lithium-ion batteries. Journal of the Electrochemical Society, 2018, 165(16): A3748-A3765. (SCI源刊, IF: 3.66, Google Scholar Citations: 10)

[15] Feng X, Xu C, He X, et al. Mechanisms for the evolution of cell variations within a LiNixCoyMnzO2/grapihte lithium-ion battery pack caused by temperature non-uniformity. Journal of Cleaner Production, 2018, 205: 447-462. (SCI源刊, IF: 5.651, Google Scholar Citations: 13)

[16] Feng X, Weng C, He X, et al. Incremental capacity analysis on commercial lithium-ion batteries using support vector regression: a parametric study. Energies, 2018, 11(9): 2323. (SCI源刊, IF: 2.676, Google Scholar Citations: 9)

[17] Feng X, Pan Y, He X, et al. Detecting the internal short circuit in large format lithium ion battery using model-based fault diagnosis algorithm. Journal of Energy Storage, 2018, 18: 26-39. (EI/ESCI, 实时IF: 2.74, Google Scholar Citations: 28)

[18] Feng X, Zheng S, He X, et al. Time sequence map for interpreting the thermal runaway mechanism of lithium-ion batteries with LiNixCoyMnzO2 cathode. Frontiers in Energy Research, 2018, 6: 126. (EI/ESCI, Google Scholar Citations: 16)

[19] Feng X, Ren D, Zheng S, et al. Influence of aging paths on the thermal runaway features of lithium-ion batteries in accelerating rate calorimetry tests. International Journal of Electrochemical Science, 2019, 14: 44-58. (SCI源刊, IF: 1.369, Google Scholar Citations: 13)

[20] Feng X, Zheng S, Ren D, et al. Key characteristics for thermal runaway of Li-ion batteries[J]. Energy Procedia, 2019, 158: 4684-4689. (Google Scholar Citations: 13)

[21] Feng X, Xu C, He X, et al. A graphical model for evaluating the status of series‐connected lithium‐ion battery pack[J]. International Journal of Energy Research, 2019, 43(2): 749-766. (SCI源刊, IF:3.343, Google Scholar Citations: 5)

[22] Feng X, Zheng S, Ren D, et al. Investigating the thermal runaway mechanisms of lithium-ion batteries based on thermal analysis database[J]. Applied Energy, 2019, 246: 53-64. (SCI源刊, IF:8.426, Google Scholar Citations: 34)

[23] Feng X, Weng C, He X, et al. Online state-of-health estimation for Li-ion battery using partial charging segment based on support vector machine[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2019, 68(9): 8583-8592. (SCI源刊. IF: 5.339Google Scholar Citations: 10)

[24] Feng X, Merla Y, Weng C, et al. A reliable approach of differentiating discrete sampled-data for battery diagnosis. eTransportation, 2020, 100051.

[25] Yang X, Duan Y, Feng X*, et al. An experimental study on preventing thermal runaway propagation in lithium-ion battery module using aerogel and liquid cooling plate together. Fire Technology, 2020, accepted online. (唯一通讯作者, SCI源刊. IF: 1.42)

[26] Weng C*, Feng X*, Sun J, et al. State-of-health monitoring of lithium-ion battery modules and packs via incremental capacity peak tracking. Applied Energy, 2016, 180: 360-368. (共同通讯作者, SCI源刊, IF: 5.746, Google Scholar Citations: 91)

[27] Wang H, Du Z*, Rui X, Wang S, Jin C, He L, Zhang F, Wang Q, Feng X*. A comparative analysis on thermal runaway behavior of Li (NixCoyMnz) O2 battery with different nickel contents at cell and module level[J]. Journal of Hazardous Materials, 2020, 393: 122361. (共同通讯作者, SCI源刊, IF: 7.650)

[28] Tomaszewska A, Chu Z, Feng X*, ... Billy Wu*. Lithium-ion battery fast charging: A review[J]. eTransportation, 2019, 1: 100011.

[29] Guo D, Yang G*, Zhao G, Yi M, Feng X*, Han X, Lu L, Ouyang M. Determination of the differential capacity of lithium-ion Batteries by the deconvolution of electrochemical impedance spectra[J]. Energies, 2020, 13(4): 915. (共同通讯作者, SCI源刊, IF: 2.707)

[30] Guo D, Yang G*, Feng X*, et al. Physics-based fractional-order model with simplified solid phase diffusion of lithium-ion battery[J]. Journal of Energy Storage, 2020, 30: 101404. (共同通讯作者, SCI源刊, IF: 2.707)


第一发明人申请专利:

电池热失控:特性测试,建模与防控方法

[1]     Feng X, et al. Method and device for forecasting thermal runaway safety of power battery, and a method for making power battery. 美国发明专利授权号: US/16/122892, 2018-09-13.

[2]    冯旭宁 . 电池热失控特性的测试方法. 发明专利授权号: ZL201410054650.4, 2016-05-18.

[3]    冯旭宁 . 电池内部温度场分布的测量方法. 发明专利授权号: ZL201410076625.6, 2016-08-17.

[4]    冯旭宁 . 抑制动力电池模块热失控扩展的设计方案. 发明专利授权号: ZL201410232534.7, 2017-06-06.

[5]    冯旭宁 . 抑制动力电池模块热失控扩展的设计方案.发明专利授权号: ZL201410232531.3, 2017-04-05.

[6]    冯旭宁 . 电池内部温度测量装置. 发明专利授权号: ZL201410082645.4, 2017-04-05.

[7]    冯旭宁 . 动力电池模块热失控扩展过程传热量的定量分析方法. 发明专利授权号: ZL201410232532.8, 2017-06-06.

[8]    冯旭宁 . 一种锂离子电池热失控的建模方法. 发明专利授权号: ZL201410470610.8, 2017-05-31.

[9]    冯旭宁 . 动力电池热失控安全性的预测方法、装置及计算机可读存储介质. 发明专利授权号: ZL201810122869.1, 2020-02-11.

电池健康状态估计:加速寿命测试与在线估计

[10] 冯旭宁 . 混合动力车用动力电池或电池组的性能测试方法. 发明专利授权号: ZL201310559455.2, 2016-02-10.

[11] 冯旭宁 . 分析电池运行工况的数据处理方法. 发明专利授权号: ZL201310571077.X, 2016-02-10.

[12] 冯旭宁 . 一种实时评估电池健康状态的方法. 发明专利授权号: ZL201310641442.X, 2016-05-25.

[13] 冯旭宁 . 一种动力电池组均衡算法的开发装置. 发明专利授权号: ZL201310642691.0, 2017-01-11.

电池内短路:测试与在线诊断

[14] 冯旭宁 . 动力电池内短路模拟的封装结构. 发明专利授权号: ZL201610123993.0, 2018-08-03.

[15] 冯旭宁 . 具有内短路功能的封装电池. 发明专利授权号: ZL201610124095.7, 2018-08-28.

[16] 冯旭宁 . 内短路锂离子动力电池的制备方法. 发明专利授权号: ZL201610630840.5, 2019-03-05.

[17] 冯旭宁 . 电动车用动力电池组安全防控方法、系统和计算机可读存储介质. 发明专利授权号: ZL201711367901.4, 2020-02-07.

[18] 冯旭宁 . 电池内短路检测方法、装置和计算机可读存储介质. 发明专利授权号: ZL201711367874.0, 2020-02-07.

[19] 冯旭宁 . 电动车用动力电池组安全防控系统. 发明专利申请号: 201711366401.9.

[20] 冯旭宁 . 电动车用动力电池组安全防控系统. PCT国际发明专利申请号: PCT/CN2018/114168.

[21] 冯旭宁 .实时电池内短路检测方法、检测装置和计算机可读存储介质. 发明专利授权号: ZL201711364956.X, 2020-02-07.