SES AI胡啟朝：人工智能加速電池和材料研發(fā)革命
今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)和化學(xué)獎(jiǎng)都頒給了AI(人工智能)領(lǐng)域。作為高端制造產(chǎn)業(yè)，AI在對(duì)于電池材料的開發(fā)、生產(chǎn)制造、安全性能提升方面的潛力同樣驚人，主流以及電池新勢(shì)力企業(yè)，都已經(jīng)開始加碼AI模型的構(gòu)建與訓(xùn)練，通過借助AI開發(fā)出更好性能的電池材料、構(gòu)建更高質(zhì)量的制造體系，以及更安全可靠的產(chǎn)品。
中國科學(xué)院院士歐陽明高曾指出，鋰電下一個(gè)10年的技術(shù)競爭核心將在于材料，而AI正在改變材料的研發(fā)范式。在AI的賦能下，鋰電池產(chǎn)業(yè)企業(yè)將存在被“顛覆”或“彎道超車”的可能。
11月18日，在第九屆動(dòng)力電池應(yīng)用國際峰會(huì)(CBIS2024)上，SES AI Corporation(簡稱“SES AI”)創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝博士作了題為《AI加速電池和能源材料的開發(fā)》的主題演講。
2023年全球共銷售電動(dòng)汽車約1400萬輛，今年這一數(shù)字預(yù)計(jì)將達(dá)到1700萬輛，將搭載170億顆電芯。
一方面，隨著電動(dòng)汽車數(shù)量急劇攀升，開發(fā)更高性能的電池滿足電動(dòng)汽車高質(zhì)量發(fā)展需求變得更為緊迫;另一方面，如何保障如此龐大數(shù)量的電芯能夠被可靠制造、安全運(yùn)行也成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
演講中，胡啟朝指出，現(xiàn)階段的傳統(tǒng)電池開發(fā)過程主要有著三個(gè)方面的突出問題：
一是材料創(chuàng)新的進(jìn)展很慢，適用于電池材料分子有1011之多，但截至目前僅有1000個(gè)分子被研究過。
二是現(xiàn)階段電池生產(chǎn)過程中很難檢測到所有的生產(chǎn)缺陷，1700萬輛電動(dòng)汽車大約有170億顆電芯，涉及50萬億的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)。
三是電池裝車后難以準(zhǔn)確預(yù)測到電池健康和車輛價(jià)值，170億顆電芯，涉及30萬億條循環(huán)壽命數(shù)據(jù)。
針對(duì)傳統(tǒng)電池材料開發(fā)、制造和安全痛點(diǎn)，SES AI引入AI技術(shù)，依托AI 模型重塑電池材料開發(fā)、電芯制造和安全應(yīng)用過程。
值得一提的是，在今年的二季度股東大會(huì)上，SES AI宣布全面投入人工智能的戰(zhàn)略(All-in on AI)，將AI戰(zhàn)略性地整合到自身發(fā)展中，涵蓋技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)制造和下游應(yīng)用三個(gè)方面，從根本上重塑商業(yè)模式，以發(fā)揮其價(jià)值。這是綜合目前電池企業(yè)探索看來，AI生態(tài)的典型。
據(jù)胡啟朝介紹，SES AI構(gòu)建了AI for Science、AI for Manufacturing和AI for Safety三大平臺(tái)：
AI for Science方面，“電池的根本材料其實(shí)就是分子宇宙，所有電池材料都可以用小分子開發(fā)出來。”胡啟朝表示，在電池材料創(chuàng)新開發(fā)上，傳統(tǒng)的開發(fā)手段主要依賴于科學(xué)家及人，往往存在運(yùn)氣成分。而AI For Science可以通過計(jì)算宇宙中所有合適電池材料分子的物理和化學(xué)屬性，高效模擬仿真，快速尋找新材、驗(yàn)證各種材料的組合效果，幫助人類科學(xué)家找到最優(yōu)的新分子材料和材料組合，把之前依靠人和運(yùn)氣的偶然因素去掉。隨后，人類科學(xué)家將對(duì)篩選出的分子進(jìn)行合成，并在電芯中測試，以評(píng)估其在真實(shí)環(huán)境下的性能。目前，短短兩個(gè)月SES AI的AI for Science 模型在鋰金屬電池材料開發(fā)上就已取得驗(yàn)證，其模型生成的新溶劑分子將電池循環(huán)壽命提高了20%。
SES AI擁有目前世界上最大、最準(zhǔn)確的分子數(shù)據(jù)庫并在不斷完善，計(jì)劃一年之內(nèi)把1011小分子通過硬件和軟件算法將其物理、化學(xué)性能計(jì)算出來。據(jù)悉，SES AI開發(fā)出的鋰金屬電池，其庫倫效率達(dá)到了99.6%，其性能、安全表現(xiàn)可以滿足電動(dòng)汽車、飛行汽車、無人機(jī)等場景的需求。同時(shí)，SES AI是行業(yè)內(nèi)首個(gè)進(jìn)入車規(guī)級(jí)鋰金屬電池A樣品和B樣品階段的企業(yè)。
值得一提的是，今年8月，SES AI研發(fā)的100Ah鋰金屬電芯順利通過了GB 38031-2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》的安全測試，成為行業(yè)首個(gè)通過該標(biāo)準(zhǔn)的鋰金屬電芯，在下一代電池技術(shù)商業(yè)化進(jìn)程上邁出重要一步。
AI for Manufacturing方面，SES AI團(tuán)隊(duì)將整個(gè)電池的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，以及在汽車上的運(yùn)營數(shù)據(jù)構(gòu)建一個(gè)數(shù)字孿生，基于AI模型實(shí)現(xiàn)電芯制造質(zhì)量水平的躍升。
AI for Safety方面，SES AI開發(fā)的鋰金屬電池AI監(jiān)測軟件比傳統(tǒng)的物理模型，能夠更精準(zhǔn)地監(jiān)測到電池健康狀況、預(yù)測電池故障。SES AI將15000個(gè)不同設(shè)計(jì)的鋰金屬電芯生產(chǎn)和安全數(shù)據(jù)結(jié)合，在大型語言模型(LLMs)上進(jìn)行了預(yù)訓(xùn)練，結(jié)合AI for Manufacturing&Safety，它可以達(dá)到幾乎百分百的電池事故預(yù)警準(zhǔn)確率。
“我們最終的目標(biāo)是基于AI 模型建立龐大的分子宇宙模型，并依托AI模型進(jìn)行電池材料如電解液、正極新材料等的開發(fā)。”胡啟朝表示，最終開發(fā)出分別適用于電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、機(jī)器人、計(jì)算數(shù)據(jù)中心等各種場景的電池;未來，再將終端數(shù)據(jù)反饋到AI 模型上，反過來促進(jìn)太陽能、電池新材料的發(fā)現(xiàn)，從而形成能源(太陽能、儲(chǔ)能)——應(yīng)用(汽車、無人機(jī)、eVTOL等)——智能(基于AI模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)開發(fā)出新的太陽能、電池材料)的良性閉環(huán)生態(tài)。
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