呂東禎，河南孟津人，華中科技大學博士，目前在溫州大學機電工程學院任職，長期從事鋰電池及其他高端裝備的壽命預測和健康管理研究。
曾針對實車工況壽命預測中的技術瓶頸和套用難點進行了深入研究，開發了一系列工程方法。在Cell子刊發表的研究論文總頁數接近130頁，開源了全球最大的真實場景電池退化數據集，多項專利技術曾被國內外多家研究機構採用近百台電動公車進行示範性套用。
基本介紹
人物經歷,130頁重磅Cell子刊,開源全球最大數據集,掌握核心技術,產業需求及示範性套用,全球範圍領跑卡脖子領域,代表性論文,代表性國際專利,代表性中國專利,國際合作論文,
人物經歷
2017年本科畢業於哈爾濱工程大學能源與動力工程專業，保送至華中科技大學攻讀碩士學位，2019年碩博連讀攻讀博士學位，2023年博士畢業。呂東禎博士長期從事鋰電池及其他高端裝備的壽命預測和健康管理研究，在鋰電池壽命預測領域深耕數年，積累了大量可靠性和安全性方面的理論知識和工程經驗。目前已經申請/授權7項中國專利、1項PCT國際專利、1項美國發明專利，專利技術曾被國內外多家研究機構採用數十台電動公車進行示範性套用。
呂東禎博士參與多項重大科研項目，包括華中科技大學“雙一流”自主研發基金，廣東粵電集團科技攻關項目等。在其中擔任了重要的科研任務，發表多項SCI學術論文，授權多項中國專利，撰寫多份結題報告，推動了多項科研項目的順利結題。還開發了一系列的壽命預測方法，申請/授權中國發明專利9項，目前已經實現了其中1項專利的技術轉化，契約成交額達60萬。
呂東禎博士曾獲得了國家留學基金委的全額資助，總額28萬（資助號：CSC202006160079），前往義大利米蘭理工大學的信號與風險研究所（Laboratory of Signal and Risk Analysis）進行了聯合培養，師從米蘭理工大學校友委員會主席、歐洲可靠性和安全性協會主席、IEEE協會會士Enrico Zio教授。項目申請人在留學期間表現出色，展現了卓越的國際合作精神，成功解決了多項技術難題，得到了Enrico Zio教授的高度讚揚。
呂東禎博士曾與中、美、意等多國的專業學者展開合作，在著名國際期刊公開發表高水平學術文獻10餘篇，研究成果被Web of Science正面引用100餘次。項目申請人目前為電氣與電子工程師協會（IEEE）的資深會員，目前擔任該協會旗下知名學術期刊IEEE TIE、IEEE TVT、IEEE TASE的審稿專家。曾在在2023年12月受邀擔任該協會第2屆 Annual Online Conference of the IEEE Industrial Electronics Society國際會議的分會場主席，並在大會上進行了主旨演講。
項目申請人還擔任了RESS、Neurocomputing等國際期刊的審稿專家，並獲得了優秀審稿專家的榮譽稱號。項目申請人2024年6月在第8屆 International Conference on Condition Monitoring of Machinery in on-Stationary Operations（CMMNO 2024）國際會議上擔任了分會場主席，進行了主旨演講。
130頁重磅Cell子刊
2024年7月，呂東禎博士以“電池累計壽命預測：成功搭建實驗場景研究與現實場景套用之間的橋樑”為題，在Cell子刊發表接近130頁的研究論文:
Dongzhen Lyu*, B. Zhang, Enrico Zio, Jiawei Xiang*. (2024): Battery Cumulative LifetimePrognostics to Bridge Laboratory and Real-Life Scenarios. Cell ReportsPhysical Science. (Cell 子刊)
其中開發了一種具有顯著工程套用價值的電池壽命預測方法，成功搭建了實驗場景研究與現實場景套用之間的橋樑。該方法在建模過程中簡化了多種影響因素的耦合作用，但反而卻能夠在多種套用場景之間實現相互遷移。在進行大規模遷移測試時，不但實現了5%的壽命預測誤差，還實現了毫秒級的實時預測能力，具有非常出色的工程實用性。
開源全球最大數據集
呂東禎博士設計了世界上規模最大，最貼近實際運行場景，持續時間最長的電池退化實驗。全部電池單體和電池組的充放電循環次數總計超過了 54.6 萬次，測試時長總計超過 2600 萬分鐘。該大規模實驗數據已經被命名為“WZU隨機電池退化數據”，面向全球公開發布。
“WZU隨機電池退化數據”中涵蓋了實驗室場景下的標準模式、多因素耦合下的複雜模式和真實套用場景下的隨機模式，包括但不限於採用隨機的充放電頻次，隨機的充放電時長，隨機的充放電電流大小，隨機的充放電深度等。實驗過程中還考慮了晝夜溫差、四季變化所導致的高頻低幅溫度、低頻高幅的溫度變化影響。該研究採用兩種型號總計300多個電池單體進行退化實驗測試，其中部分電池單體還被集成為電池組的形式。兩種型號的電池各自均是同一批次，但是不同電池的倉儲擱置時間是不同的，因此也涉及到了複雜日曆退化效益的耦合作用。
掌握核心技術
呂東禎博士在鋰電池壽命預測領域深耕近十年，自2020年起針對實車工況壽命預測中的技術瓶頸和套用難點進行了深入研究，開發了一系列工程方法，申請/授權7項中國專利、1項PCT國際專利、1項美國發明專利。專利技術曾被國內外多家研究機構採用近百台電動公車進行示範性套用。
產業需求及示範性套用
針對實車場景下電池壽命預測研究的套用瓶頸，國內外多家研究機構於2023年12月開展合作，開發了一種基於累計里程量的壽命預測方法，成功採用60台電動公車進行示範性套用。該方法採用累計里程量作為壽命指標來開發壽命預測方法，與呂東禎博士早在2021年7月15日提交的中國專利202110798763.5中的核心技術理念（其中權利要求1）保持一致。該示範性套用由北京理工大學、國家電動汽車工程研究中心，德國亞琛工業大學，尤利希-亞琛聯合研究中心，明斯特亥姆霍茲研究所共同主導。同時受到了中國國家重點研發、中國自然科學基金聯合重點項目、德國聯邦政府和北萊茵州的共同資助，套用證明可見下述文獻：
Wang, Q.;Wang, Z.; Liu, P.; Zhang, L.; Sauer, D.U.; Li,W. Large-scale field data-based battery aging prediction driven by statistical features and machine learning. Cell Rep. Phys. Sci. 2023, 4, 101720.
針對這一套用瓶頸問題，寧德時代新能源科技股份有限公司也曾面向全球發布技術榜單：“基於實驗條件下的電芯循環壽命預測已有不少研究，但是針對於實車工況下，真實使用場景、不同環境溫度等影響因子的使用壽命預測，還缺乏真正的工程方法”。
全球範圍領跑卡脖子領域
呂東禎博士在在該領域深耕數年，早在2020年10月份起就開始設計實施實車工況鋰電池性能退化實驗，針對這一技術瓶頸和套用難點進行了深入研究，面向實車工況開發了一系列工程方法並申請/授權7項中國專利、1項PCT國際專利、1項美國發明專利。
代表性論文
1.Dongzhen Lyu*, B. Zhang, Enrico Zio, Jiawei Xiang*. (2024): Battery Cumulative LifetimePrognostics: Bridging Laboratory and Real-Life Scenarios. Cell ReportsPhysical Science. （第1作者，子刊）
2. Dongzhen Lyu, Bin Zhang, Enhui Liu, Tao Yang, Jiawei Xiang*: Threshold-varying assessment for prognostics and health management. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 2025（第1作者，中科院一區，IF=8.6）
3. Dongzhen Lyu, E. Liu, H. Chen, B. Zhang and Jiawei Xiang* (2024): Transfer-DrivenPrognosis from Battery Cells to Packs: An Application with AdaptiveDifferential Model Decomposition. Applied Energy （第1作者，中科院一區）
4. Dongzhen Lyu, E. Liu, B. Zhang, T. Yang, and Jiawei Xiang*: Prognosis-Enabled Battery SOC Estimation Using a Closed-Loop Approach with Consideration of SOH Degradation, Journal of Energy Storage, 2025 （第1作者，JCR一區，IF=9.8）
5.Dongzhen Lyu, G. Niu, E. Liu, B. Zhang, G. Chen, T. Yang*, EnricoZio (2022): Time space modellingfor fault diagnosis and prognosis with uncertainty management: A generaltheoretical formulation. Reliability Engineering & System Safety, 226,108686. （第1作者，中科院一區）
6.Dongzhen Lyu, G. Niu, E. Liu, T. Yang*, G. Chen, B. Zhang* (2022): Uncertainty Management and Differential Model Decomposition for FaultDiagnosis and Prognosis. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 69, 5235-5246. （第1作者，中科院一區）
7.Dongzhen Lyu, G. Niu, B. Zhang, G. Chen, T. Yang* (2021):Lebesgue-Time–Space-Model-Based Diagnosis and Prognosis for Multiple Mode Systems. IEEETransactions on Industrial Electronics, 68, 1591-1603. （第1作者，中科院一區）
8.Dongzhen Lyu*, B. Zhang, EnricoZio and T. Yang (2022): The explainableuncertainty in degradation process: a discovery from non-accelerated batteries degradation experiment. In 48th Annual Conference of the IEEE IndustrialElectronics Society, Brussels, Belgium. (國際會議特邀宣講)
9.Dongzhen Lyu*, J. Zhang, B. Zhang, T. Yang and Jiawei Xiang (2023):Predicting Remaining Discharge Time for Lithium-ion Batteries based onDifferential Model Decomposition. In IEEE 2ndIndustrial Electronics Society Annual On-Line Conference, SC, USA. (國際會議特邀宣講)
代表性國際專利
1.Dongzhen Lyu, Yueqin Cui. Method, device,electronic equipment and computer-readable storage medium for lifetimeprognosis of rechargeable-battery based on cumulative-consumption-indicators. United States, US20240054269, 2024. （美國專利，已檢索）
2.Yueqin Cui, Dongzhen Lyu. PROCÉDÉ ET APPAREIL DE PRÉDICTION DE DURÉE DE VIE DE BATTERIERECHARGEABLE BASÉE SUR LA CONSOMMATION CUMULÉE, DISPOSITIF ÉLECTRONIQUE ETSUPPORT DE STOCKAGE LISIBLE. PCT International, WO2023284453A1, 2022.（PCT國際專利，已檢索）
代表性中國專利
1.呂東禎, 崔躍芹. 一種基於累計耗損量的充電電池壽命預測方法和裝置. China, CN114460484B, 2023.（已授權）
2.呂東禎, 崔躍芹. 一種考慮運行工況的充電電池累計損耗壽命預測方法、裝置、電子設備及可讀存儲介質. China, CN114444370B, 2023.（已授權）
3.呂東禎, 崔躍芹. 一種採用複合壽命指標的充電電池壽命預測方法、裝置、電子設備及可讀存儲介質. China, CN116774081B, 2024. （已授權）
4.呂東禎, 向家偉. 一種新能源儲能電站的沉浸式延壽設備及恆溫延壽方法. China, CN118099598A, 2024.（已申請）
5.呂東禎, 向家偉, 陳慧靈, 陳麗燕, 顏斌駿. 一種通過降低環境溫度以延長電池總累計壽命的方法.China, 202410932881.4, 2024. （已申請）
國際合作論文
1.JinruiZhang, Dongzhen Lyu, Jiawei Xiang* (2024): A model-data-fusion method for real-time continuous remaining useful lifeprediction of lithium batteries. Measurement, Volume238.
2.E. Liu, X. Wang, G.Niu, Dongzhen Lyu, T. Yang and B. Zhang* (2023): UncertaintyManagement in Lebesgue-Sampling-Based Li-Ion Battery SFP Model for SOCEstimation and RDT Prediction. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol. 28,no. 2, pp. 611-620.
3.E. Liu, G. Niu, DongzhenLyu, T. Yang and B. Zhang* (2023): Low-Cost Adaptive LS-DEKF for SOCEstimation and RDT Prediction With SFP Model. IEEE Transactions onInstrumentation and Measurement, vol. 72, pp. 1-9.
4.S. Guo*, B. Zhang, T.Yang, Dongzhen Lyu and W. Gao (2020): Multitask ConvolutionalNeural Network With Information Fusion for Bearing Fault Diagnosis and Localization. IEEE Transactions on IndustrialElectronics, vol. 67, no. 9, pp. 8005-8015.
5.E. Liu, X. Wang, G. Niu, Dongzhen Lyu, T. Yang and B. Zhang* (2020): Lebesgue Sampling-Based Li-Ion Battery SimplifiedFirst Principle Model for SOC Estimation and RDT Prediction. IEEE Transactions on Industrial Electronics,vol. 69, no. 9, pp. 9524-9534.
6.Dongzhen Lyu*, J. Zhang, B. Zhang,T. Yang and Jiawei Xiang (2023): Predicting Remaining Discharge Time for Lithium-ion Batteries based on Differential Model Decomposition. In IEEE 2nd Industrial Electronics Society AnnualOn-Line Conference, SC, USA.
7.Dongzhen Lyu, G. Niu, T. Yang*,C. Gang and B. Zhang (2021): Uncertainty Analysis in the Application of FaultDiagnosis and Prognosis. In 4th IEEE International Conference on Industrial Cyber-PhysicalSystems, Victoria, BC, Canada.
8.Dongzhen Lyu, G. Niu, D. Hu, G. Chen,T. Yang* and B. Zhang (2019): ALebesgue-Time-Space-Model and Particle Filter based Diagnosis and Prognosis Method. In International Conference on Sensing,Diagnostics, Prognostics, and Control, Beijing, China.
9.Z. Linnan, L.Guizhong*, Z. Tong, Dongzhen Lyu and Jiawei Xiang (2023): Aflexible, highly sensitivity and wideband width response non-contact triboelectric nanogenerator for online vibrationmonitoring. In IEEE 2nd IndustrialElectronics Society Annual On-Line Conference, SC, USA.
10. T. Wang*, W. Liu, Dongzhen Lyu, X. Zhang and C. Zhang (2023): Parameter Degradation Features Selection Basedon Multiple Evaluation Index in a DC-DC Converter. In IEEE 2nd Industrial Electronics Society AnnualOn-Line Conference, SC, USA.
