隨著人工智能時(shí)代的到來,AI與鋰電池技術(shù)深度融合迎來發(fā)展熱潮。今年以來,寧德時(shí)代、比亞迪等多家企業(yè)投入AI在鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐,積極利用AI開拓電池技術(shù)和工藝新領(lǐng)地。
據(jù)了解,AI技術(shù)通過智能算法和大數(shù)據(jù)分析,能夠顯著提升鋰電池研發(fā)效率、降低生產(chǎn)成本,并優(yōu)化電池性能與安全性。業(yè)內(nèi)人士看來,未來隨著AI算法持續(xù)優(yōu)化和算力提升,其有望在鋰電池研發(fā)、制造等環(huán)節(jié)釋放更大價(jià)值。
■■ 多家企業(yè)涉足
當(dāng)前,多家電池企業(yè)與科技公司展開合作,推動(dòng)AI在電池材料研發(fā)、生產(chǎn)優(yōu)化、安全管理等環(huán)節(jié)應(yīng)用。
近日,火山引擎Force大會(huì)公布,字節(jié)跳動(dòng)Seed及火山引擎將與比亞迪鋰電池深化合作,通過聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等形式,共同探索AI for Science結(jié)合高通量實(shí)驗(yàn),加速鋰電池研發(fā)。未來,字節(jié)跳動(dòng)Seed團(tuán)隊(duì)與比亞迪鋰電池將通過共建“AI+高通量聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”,進(jìn)一步深化合作,針對(duì)動(dòng)力電池的快充、壽命和安全等問題進(jìn)行攻關(guān)。同時(shí),雙方也將探索AI技術(shù)在電池研發(fā)中的更多場(chǎng)景,加速新材料和新配方的發(fā)現(xiàn),推動(dòng)動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)步。
今年5月,科大國(guó)創(chuàng)推出“數(shù)智動(dòng)力鋰電PACK解決方案”,首次集成自主研發(fā)的智能電池管理系統(tǒng)(BMS)與云端AI算法,通過數(shù)字孿生、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)優(yōu)化,突破傳統(tǒng)鋰電在安全、壽命及能效上的瓶頸。
2月,寧德時(shí)代宣布與百度簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將圍繞無人駕駛與數(shù)智化兩個(gè)領(lǐng)域展開合作。雙方將聚焦于寧德時(shí)代動(dòng)力電池、換電產(chǎn)品及服務(wù)、滑板底盤技術(shù)在無人車產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用等方面,共同探索無人車產(chǎn)品和創(chuàng)新的商業(yè)模式。此外,百度也將以全棧自主可控的AI能力,從芯片、平臺(tái)、應(yīng)用層全方位支持寧德時(shí)代數(shù)智化建設(shè)。此前,寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群曾表示:“寧德時(shí)代正利用人工智能尋找下一代革命性材料和超越鋰離子的化學(xué)系統(tǒng)?!?/p>
去年7月, LG新能源宣布,將利用AI技術(shù)為客戶提供定制的電池設(shè)計(jì)。通過LG新能源自主研發(fā)的AI電池設(shè)計(jì)系統(tǒng),公司能夠在一天之內(nèi)根據(jù)客戶的需求設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的電池單元。
■■ 賦能電池全周期管理
車夫咨詢合伙人曹廣平在接受《中國(guó)能源報(bào)》記者采訪時(shí)指出,鋰電池勢(shì)必會(huì)與人工智能浪潮相重疊,二者的結(jié)合正在多個(gè)場(chǎng)景中展現(xiàn)出發(fā)展?jié)摿蛢?yōu)勢(shì)。
據(jù)了解,人工智能技術(shù)通過對(duì)海量數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析,既能提升電池研發(fā)的效率與質(zhì)量,又能大幅增強(qiáng)電池使用安全性。以儲(chǔ)能場(chǎng)景為例,通過引入AI技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電站運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)分析和預(yù)測(cè),并對(duì)潛在安全風(fēng)險(xiǎn)做出預(yù)警。除此之外,AI還可根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷、可再生能源發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)狀態(tài),智能調(diào)整充放電策略,提高儲(chǔ)能效率、降低成本。
例如,華為通過“端—云—大數(shù)據(jù)—AI”的結(jié)合,推出華為AI BMS系統(tǒng)。數(shù)據(jù)顯示,該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)熱失控故障和電池不一致性、過溫等三級(jí)故障告警的24小時(shí)提前預(yù)警,查全率高達(dá)90%,誤報(bào)率低至每月0.1%。
一位電池行業(yè)從業(yè)者向《中國(guó)能源報(bào)》記者表示,儲(chǔ)能備電系統(tǒng)通過AI技術(shù)和BMS的加持,能更好與UPS協(xié)同管理電芯。AI可在測(cè)量電芯溫度的基礎(chǔ)上,結(jié)合其他相關(guān)數(shù)據(jù),通過算法和模型對(duì)電芯充放電過程中的溫度進(jìn)行控制和優(yōu)化。AI能夠通過分析電芯的電壓、電流、溫度等多維度數(shù)據(jù),判斷電芯的一致性,并對(duì)可能發(fā)生的安全事故進(jìn)行預(yù)警。
上述從業(yè)者還指出,AI與鋰電池技術(shù)的融合可有效增強(qiáng)用能監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性與負(fù)荷預(yù)測(cè)精度。例如在數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能中,通過對(duì)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)曲線、系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間等多維度信息進(jìn)行融合分析,能夠動(dòng)態(tài)優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電時(shí)序及功率分配策略,進(jìn)而提升數(shù)據(jù)中心整體能源利用效率。與此同時(shí),借助AI技術(shù)可實(shí)現(xiàn)潛在故障隱患的智能診斷與超前預(yù)警,切實(shí)防范突發(fā)性電力中斷風(fēng)險(xiǎn),持續(xù)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行效能并延長(zhǎng)使用壽命,構(gòu)建智慧化、安全性的儲(chǔ)能生態(tài)體系。
■■ 驅(qū)動(dòng)BBU市場(chǎng)擴(kuò)張
在曹廣平看來,未來AI技術(shù)有望在電池材料體系研發(fā)、全生命周期管理上起到關(guān)鍵作用。隨著AI設(shè)計(jì)模型、仿真、測(cè)試的出現(xiàn),AI可能會(huì)自動(dòng)進(jìn)行上千萬種新電池候選材料的篩選、測(cè)試等工作。
不過,AI在電池領(lǐng)域快速滲透的同時(shí),也伴隨著挑戰(zhàn)。AI在鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段,距離大規(guī)模成熟應(yīng)用還有距離,實(shí)際應(yīng)用效果也需大規(guī)模驗(yàn)證。以火遍全球的DeepSeek為例,有業(yè)內(nèi)人士表示,雖然DeepSeek在電池設(shè)計(jì)任務(wù)上已具備基礎(chǔ)歸納能力,但在深度科學(xué)分析方面仍有不足,需要依賴專業(yè)領(lǐng)域大模型實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。
另外值得一提的是,AI在推動(dòng)鋰電池技術(shù)革新的同時(shí),其算力需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)也正直接驅(qū)動(dòng)電池備份單元(BBU)市場(chǎng)的快速擴(kuò)張。研究機(jī)構(gòu)EVTank聯(lián)合伊維經(jīng)濟(jì)研究院近日發(fā)布的《中國(guó)BBU(Backup Battery Unit)行業(yè)發(fā)展白皮書(2025年)》指出,在AI大爆發(fā)背景下,傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(IDC)加速向人工智能數(shù)據(jù)中心(AIDC)進(jìn)化,AIDC的高性能計(jì)算、大規(guī)模存儲(chǔ)和高速網(wǎng)絡(luò)需求對(duì)備電安全提出了更高的要求,BBU的高效性和及時(shí)性能為AIDC提供安全保障,EVTank預(yù)計(jì)BBU需求量將進(jìn)一步提升,到2030年,全球BBU市場(chǎng)對(duì)高倍率圓柱電池的需求量將超過6億顆。
信達(dá)證券的研報(bào)指出,高倍率的鋰電池BBU相比鉛酸電池具有更好的轉(zhuǎn)換效率、能量密度、輸出功率、使用壽命和體積大小,可有效銜接超級(jí)電容啟動(dòng)與柴油發(fā)電機(jī)供電的過渡階段,在AI數(shù)據(jù)中心滲透率將提升,BBU+HVDC有望成為未來AI數(shù)據(jù)中心的主流標(biāo)配。