當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >
利用人工智能打造下一代電池 推動實現(xiàn)全面電動化未來
時間:2021-11-01 09:52來源:蓋世汽車 作者:Elisha
點擊:
次
（圖片來源：electronicdesign）
據(jù)外媒報道，向全面電動化未來過渡，取決于成本低、性能更高和更安全的電池。采用固態(tài)方法等下一代電池化學(xué)來優(yōu)化電池的能量密度和功率，已取得不同程度的成功。然而，目前還沒有一種方法能達(dá)到商業(yè)化階段，以滿足對先進技術(shù)的爆炸式增長需求，如電動汽車、醫(yī)療設(shè)備、無人機和能源存儲解決方案等。
隨著各國爭奪全球電池市場（預(yù)計到2027年將達(dá)到2797億美元），人工智能（AI）已成為加快創(chuàng)新速度的一種富有前景的工具。
新一代電池必須能夠快速充電，同時不出現(xiàn)故障。這些電池還需要超越當(dāng)前性能標(biāo)準(zhǔn)，保持較低的重量，并由易于大規(guī)模生產(chǎn)的材料構(gòu)成。研究人員花費數(shù)十年時間來探討解決方案，由于實驗緩慢、周轉(zhuǎn)時間長以及艱難的發(fā)現(xiàn)過程，相關(guān)進展緩慢。AI有助于解決這些長期挑戰(zhàn)，并縮短評估電池材料、電芯架構(gòu)和化學(xué)物質(zhì)的過程，將其從數(shù)年減少為數(shù)月。
解決評估期過長的問題
生成電池性能數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法，是不斷向電池電芯中注入能量，直到電池耗盡。研究人員不得不耗費多年時間，對電池進行成千上萬次充放電，才能得到所需要的結(jié)果。通過這種方法來預(yù)測電池退化，對于開發(fā)更安全、更不易燃燒的電池至關(guān)重要。然而，考慮到一些相對較新的應(yīng)用正在迅猛發(fā)展，如電動汽車和家用太陽能+儲能技術(shù)，顯然沒有多少時間可以浪費了。
電池科學(xué)家采用系統(tǒng)級方法，通過AI來更有效地測試和了解電池組，及其集成和預(yù)期性能。這類AI應(yīng)用還包括各種電芯類型，以及其中不同的化學(xué)成分和預(yù)期性能，并有助于確定在多個電池或電池組中分配能量的最佳方法。
更快、更有效地發(fā)現(xiàn)材料
以前，研究人員面臨著艱巨的任務(wù)，即縮小下一代電池應(yīng)用所需替代材料的范圍。這一過程需要評估人員分析從測試過程中收集的大量數(shù)據(jù)。研究人員的操作速度，只能和計算信息的機器一樣快，而這往往需要數(shù)年時間才能有所進步。
通過AI，可以發(fā)現(xiàn)一些原本不會考慮的有用材料組合。將人工智能應(yīng)用于材料發(fā)現(xiàn)過程，已在超導(dǎo)體等許多領(lǐng)域產(chǎn)生了有趣的結(jié)果，在電池領(lǐng)域?qū)⒕哂辛己玫膽?yīng)用前景。
利用AI優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)
以往幾十年，人們大多致力于通過電池化學(xué)來改良電池。然而，改變電池的物理性質(zhì)，已被證明可以提高電池的關(guān)鍵性能指標(biāo)，如密度、容量和安全性等。電池科學(xué)家可以利用AI，更好地了解電極水平上的結(jié)構(gòu)-屬性關(guān)系，以便為任何既定應(yīng)用設(shè)計最佳電池結(jié)構(gòu)。根據(jù)電池的使用方式和其他技術(shù)規(guī)格，AI可以對可能的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出有價值的建議，從而優(yōu)化電池性能。
甚至可以調(diào)整AI算法，基于尚未應(yīng)用的新興技術(shù)和化學(xué)方法，提出可能性。這就像擁有一家快速建筑的電池原型工廠。從節(jié)省時間和成本的角度來看，對整個價值鏈來說頗有益處。
例如，電動汽車的性能在很大程度上取決于電池電芯。將其與AI結(jié)合起來，以更好地了解如何提高電芯性能，而不僅僅是改進電池管理系統(tǒng)，具有重要意義。這將有助于為電動汽車應(yīng)用開發(fā)下一代電池奠定基礎(chǔ)。
人工智能會決定電池競賽的勝負(fù)嗎？
在電池科學(xué)領(lǐng)域，盡管人工智能仍是新興應(yīng)用，已有很多展示其巨大潛力的例子。例如，斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院和豐田研究所的研究人員，利用AI確定在10分鐘內(nèi)為電動汽車電池充電的最佳方法。傳統(tǒng)方法需要500天的評估過程，而該團隊利用具有高度針對性的AI算法，在短短16天內(nèi)，就從224個選項中確定了最佳充電方法。
不僅是研究人員，很多大公司也在采取這種作法。大眾正在與谷歌合作，利用AI和量子計算來模擬和優(yōu)化高性能電池的結(jié)構(gòu)。松下聲稱，受益于AI，其在測試新設(shè)計時，可以大幅減少電池充放電的必要次數(shù)。這些只是其中幾個例子，隨著機器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)應(yīng)用和優(yōu)勢也將迅猛發(fā)展。
目前，電池行業(yè)的競爭環(huán)境越來越激烈。下一代電池實現(xiàn)商業(yè)化的時間，從5年到15年不等。保持競爭優(yōu)勢可能取決于，通過AI來加快測試階段，并確定可以實現(xiàn)成本效率和性能改進的領(lǐng)域。
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.astra-soft.com
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請在一周內(nèi)進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.astra-soft.com
猜你喜歡
-
豐田利用量子計算機開發(fā)電池材料
2021-10-30 15:33 -
青島能源所開發(fā)出利用誘導(dǎo)沉積制備薄層無枝晶金屬鋰負(fù)極新方法
2021-10-20 19:42 -
MIT利用鋁-水反應(yīng)制氫 可用于氫燃料電池車等領(lǐng)域
2021-08-17 08:39 -
新南威爾士大學(xué)利用咖啡渣開發(fā)電極成分 使電池更具可持續(xù)性
2021-07-08 09:51 -
American Manganese利用回收技術(shù)生產(chǎn)正極材料 可直接用于EV電池
2021-07-07 09:07 -
研究人員利用細(xì)菌回收貴金屬 以充分利用EV廢棄電池并減少碳排放
2021-06-25 21:46 -
斯柯達(dá)與捷克科技公司利用舊電池開發(fā)儲能系統(tǒng) 最高可儲能328kWh
2021-06-03 10:23 -
哈佛大學(xué)團隊打造新型固態(tài)鋰金屬電池：10-20分鐘為電動汽車充滿電
2021-05-14 10:53 -
USU團隊利用EV報廢電池開發(fā)太陽能存儲系統(tǒng) 更具成本效益
2021-05-11 21:09 -
科學(xué)家開發(fā)有機無金屬電池 在酸性溶液中降解后可回收利用
2021-05-08 10:28
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關(guān)新聞
-
豐田利用量子計算機開發(fā)電池材料
2021-10-30 15:33 -
青島能源所開發(fā)出利用誘導(dǎo)沉積制備薄層無枝晶金屬鋰負(fù)極新方法
2021-10-20 19:42 -
MIT利用鋁-水反應(yīng)制氫 可用于氫燃料電池車等領(lǐng)域
2021-08-17 08:39 -
新南威爾士大學(xué)利用咖啡渣開發(fā)電極成分 使電池更具可持續(xù)性
2021-07-08 09:51 -
American Manganese利用回收技術(shù)生產(chǎn)正極材料 可直接用于EV電池
2021-07-07 09:07 -
研究人員利用細(xì)菌回收貴金屬 以充分利用EV廢棄電池并減少碳排放
2021-06-25 21:46 -
斯柯達(dá)與捷克科技公司利用舊電池開發(fā)儲能系統(tǒng) 最高可儲能328kWh
2021-06-03 10:23 -
哈佛大學(xué)團隊打造新型固態(tài)鋰金屬電池：10-20分鐘為電動汽車充滿電
2021-05-14 10:53
本月熱點
-
被資本裹挾的電池之王，淪為20年“棋子”的悲慘故事
2021-10-16 12:29 -
鋰電設(shè)備浪涌而來
2021-10-13 11:05 -
“搶鋰”大戰(zhàn)之下，電池廠不再“賺錢”
2021-10-16 11:52 -
全鐵液流電池，將在儲能上擊敗鋰電池
2021-10-07 18:58 -
江西樂安這家鋰電池回收企業(yè)不簡單
2021-10-20 11:36 -
9月我國磷酸鐵鋰電池產(chǎn)銷量、裝車量均超過三元電池
2021-10-12 17:59 -
億緯鋰能再簽動力儲能電池項目 年內(nèi)多單大手筆投資
2021-10-29 10:56 -
2021年中國鋰電池正極材料市場前景及投資研究報告
2021-10-16 12:34
©2017 版權(quán)所有 電池聯(lián)盟 華杰永泰科技（北京）有限公司 承辦 Power by DedeCms
價值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
價值成就行業(yè)品牌！竭誠為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號
企業(yè)微信號
微信公眾號