博士畢業后，張劍輝在美國國家半導體公司工作了6年，在2010年10月回國前，他已成為公司高級設計經理。在那里，張劍輝主導了兩個與新能源相關的項目，一個是光伏發電板優化器的控制芯片，一個是電動汽車電池管理系統的芯片設計，兩個項目的產品都實現了大批量生產，至今寶馬、尼桑等品牌的電動汽車仍在使用。
在此期間，張劍輝也找到了他最重要的兩位創業伙伴。斯坦福大學電化學材料碩士畢業的舒鵬與弗吉尼亞理工大學電力電子學博士畢業的錢昊，都是他2008年招入公司，一手帶出來的。回國前，張劍輝已決定創業，國外那種雖然優渥但可預見的生活并非他的追求。臨行前，他對舒鵬和錢昊說：“我先回去打個前站。”
在西門子的一年半，張劍輝主要負責電網儲能與微電網控制技術的研發。2011年春節，舒鵬回國探親，兩人聊了一晚，舒鵬回去后很快辭職回國。錢昊也想馬上辭職，不巧發現妻子懷孕了，只好等小孩出生后，在2012年4月加入團隊。彼時，海博思創也即將迎來自己的第一個項目。
不僅自己諳熟于公司業務板塊上的每個環節，張劍輝對創始團隊的拼圖也頗為滿意—— 舒鵬精通電池，錢昊專注于硬件設備，自己則對電網和系統以及底層控制比較熟，能力正好互補。分工上面，舒鵬負責銷售，錢昊負責研發，張劍輝則負責綜合事務。
海博思創的名字很有意思，翻譯過來就是“海歸的博士想創業”。創業初期，張劍輝對市場有清晰的判斷：新能源汽車尚處于政策領導扶持階段，受制于充電等基礎配套實施建設，乘用車的發展必然很慢。作為一個初創企業要生存下去，應該首先切入發展較快、以政府采購為主的商用車市場。有別于競爭對手，海博思創采取了以垂直大客戶為主的市場策略，并不需要太多銷售人員，需要的是精通技術，能給客戶提供價值的人。
由于首個項目的成功，東風汽車所有新能源商用車均采用了海博思創的電池管理系統，而在物流、環保兩個車種上，海博思創成為前者的一級供應商。這也是回國創業的現實好處，張劍輝坦言：“在汽車市場體系完善的歐美，三年內想成為一個主流車廠的一級供應商，你連想都不要想！”
何謂一級供應商？就是不光提供電池管理系統，還提供整個電池包在內的儲能電源系統 。換句話說，從單體電池出廠到作為儲能電源裝載到車上的中間環節，全部交由海博思創處理。做儲能電源系統，成為電池產業鏈上的系統集成商，一直是張劍輝的夢想。經過不斷研究，海博思創已在電池成組技術上取得突破，領先許多競爭對手一步，具備了從單體電池切入，通過電池管理系統、熱管理與結構設計諸多環節，為客戶提供儲能電源系統的能力。
除了這套電源系統，海博思創還搭建了一個電動汽車的遠程運營管理平臺，將車輛實時數據采集上傳到云端，提供在線監控。不同于一般的遠程監控系統，平臺不僅提供車輛的實時狀態信息，還提供電池狀態的分析與處理。張劍輝將其總結為電池廠商、整車廠、商業用戶的共贏—— 向電池廠商提供定期分析報告、售后預警、質量跟蹤等增值服務；為整車廠提供售后預警與初步故障診斷、電池安全分析及測試數據；向汽車運營方提供整車運行狀態的分析報告。
通過技術提升，公司逐步從商用車向乘用車市場過渡，但如何作為重要一方，參與到電動汽車發展模式創新的討論與推動中，對海博思創來說更為關鍵。這是一個前期需要大量政策補貼與資本扶持的市場。“就像一個人剛解決溫飽的時候，你讓他有綠色環保的意識，根本就是不可行的。”張劍輝舉了美國的例子，據統計，電動汽車的購買人群主要集中于以硅谷為中心的西海岸與波士頓麻省理工為中心的東海岸，因為那里集聚了大量對新鮮事物感興趣的中產階級。
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