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)獎和化學(xué)獎都頒給了AI(人工智能)領(lǐng)域。作為高端制造產(chǎn)業(yè)，AI在對于電池材料的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造、安全性能提升方面的潛力同樣驚人，主流以及電池新勢力企業(yè)，都已經(jīng)開(kāi)始加碼AI模型的構建與訓練，通過(guò)借助AI開(kāi)發(fā)出更好性能的電池材料、構建更高質(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(yáng)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A(yíng)I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(chē)”的可能。
11月18日，在第九屆動(dòng)力電池應用國際峰會(huì )(CBIS2024)上，SES AI Corporation(簡(jiǎn)稱(chēng)“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(kāi)發(fā)》的主題演講。
2023年全球共銷(xiāo)售電動(dòng)汽車(chē)約1400萬(wàn)輛，今年這一數字預計將達到1700萬(wàn)輛，將搭載170億顆電芯。
一方面，隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)數量急劇攀升，開(kāi)發(fā)更高性能的電池滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)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量的電芯能夠被可靠制造、安全運行也成為產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
演講中，胡啟朝指出，現階段的傳統電池開(kāi)發(fā)過(guò)程主要有著(zhù)三個(gè)方面的突出問(wèn)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(guò)。
二是現階段電池生產(chǎn)過(guò)程中很難檢測到所有的生產(chǎn)缺陷，1700萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)大約有170億顆電芯，涉及50萬(wàn)億的質(zhì)量控制數據。
三是電池裝車(chē)后難以準確預測到電池健康和車(chē)輛價(jià)值，170億顆電芯，涉及30萬(wàn)億條循環(huán)壽命數據。
針對傳統電池材料開(kāi)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(kāi)發(fā)、電芯制造和安全應用過(guò)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略(All-in on AI)，將AI戰略性地整合到自身發(fā)展中，涵蓋技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造和下游應用三個(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(lái)，AI生態(tài)的典型。
據胡啟朝介紹，SES AI構建了AI for Science、AI for Manufacturing和AI for Safety三大平臺：
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(kāi)發(fā)出來(lái)?！焙鷨⒊硎?，在電池材料創(chuàng )新開(kāi)發(fā)上，傳統的開(kāi)發(fā)手段主要依賴(lài)于科學(xué)家及人，往往存在運氣成分。而AI For Science可以通過(guò)計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、驗證各種材料的組合效果，幫助人類(lèi)科學(xué)家找到最優(yōu)的新分子材料和材料組合，把之前依靠人和運氣的偶然因素去掉。隨后，人類(lèi)科學(xué)家將對篩選出的分子進(jìn)行合成，并在電芯中測試，以評估其在真實(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(kāi)發(fā)上就已取得驗證，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、最準確的分子數據庫并在不斷完善，計劃一年之內把1011小分子通過(guò)硬件和軟件算法將其物理、化學(xué)性能計算出來(lái)。據悉，SES AI開(kāi)發(fā)出的鋰金屬電池，其庫倫效率達到了99.6%，其性能、安全表現可以滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)、飛行汽車(chē)、無(wú)人機等場(chǎng)景的需求。同時(shí)，SES AI是行業(yè)內首個(gè)進(jìn)入車(chē)規級鋰金屬電池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(guò)了GB 38031-2020《電動(dòng)汽車(chē)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(guò)該標準的鋰金屬電芯，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團隊將整個(gè)電池的設計、生產(chǎn)，以及在汽車(chē)上的運營(yíng)數據構建一個(gè)數字孿生，基于A(yíng)I模型實(shí)現電芯制造質(zhì)量水平的躍升。
AI for Safety方面，SES AI開(kāi)發(fā)的鋰金屬電池AI監測軟件比傳統的物理模型，能夠更精準地監測到電池健康狀況、預測電池故障。SES AI將15000個(gè)不同設計的鋰金屬電芯生產(chǎn)和安全數據結合，在大型語(yǔ)言模型(LLMs)上進(jìn)行了預訓練，結合AI for Manufacturing&Safety，它可以達到幾乎百分百的電池事故預警準確率。
“我們最終的目標是基于A(yíng)I 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(kāi)發(fā)?！焙鷨⒊硎?，最終開(kāi)發(fā)出分別適用于電動(dòng)汽車(chē)、儲能、機器人、計算數據中心等各種場(chǎng)景的電池;未來(lái)，再將終端數據反饋到AI 模型上，反過(guò)來(lái)促進(jìn)太陽(yáng)能、電池新材料的發(fā)現，從而形成能源(太陽(yáng)能、儲能)——應用(汽車(chē)、無(wú)人機、eVTOL等)——智能(基于A(yíng)I模型訓練數據開(kāi)發(fā)出新的太陽(yáng)能、電池材料)的良性閉環(huán)生態(tài)。
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