AI技術(shù)如何驅(qū)動動力電池技術(shù)研究？全固態(tài)電池技術(shù)如何實現(xiàn)突破？動力電池的回收利用和梯次利用有哪些最新研究進展？

     滾滾熱浪襲人，而在中國科技會堂內(nèi)卻是一派“冷靜”的技術(shù)交鋒。

     在第二十七屆中國科協(xié)年會動力電池技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用專題論壇上，來自科研一線的專家學(xué)者就AI賦能研發(fā)、全固態(tài)電池突破、電池安全管理升級與回收梯次利用等議題展開熱烈討論。隨著新能源產(chǎn)業(yè)邁向智能化、系統(tǒng)化、可持續(xù)的新階段，動力電池技術(shù)的創(chuàng)新路徑也愈加清晰。

    “我們團隊目前主攻電池儲能、綠色氫能、智慧能源三大板塊。”歐陽明高院士在報告中多方面介紹了清華新能源動力系統(tǒng)團隊在相關(guān)領(lǐng)域的研究進展。

     在動力與儲能電池安全技術(shù)支撐平臺建設(shè)方面，他重點介紹了團隊新獲批的國家市場監(jiān)督管理總局重點實驗室（儲能與動力電池安全）及其最新科研成果。該實驗室正在打造一個基于AI的電池研發(fā)平臺，涵蓋電池垂類大模型、智能研發(fā)系統(tǒng)及專家智能體等核心模塊，力求構(gòu)建更高效、更智能的研發(fā)新體系。

     “團隊圍繞能量密度達300Wh/kg以上的新一代高比能量高鎳三元動力電池，在安全研究領(lǐng)域系統(tǒng)攻關(guān)其熱失控全過程機理，開發(fā)了實時調(diào)控新方法和安全電解液材料，團隊在半固態(tài)和全固態(tài)電池安全性能提升方面也取得了新的進展。”歐陽明高院士告訴記者。

     此外，研究團隊還提出基于AI數(shù)據(jù)驅(qū)動的熱失控預(yù)測方法，可支持多體系、多工況、多尺度的熱失控特性仿真，為系統(tǒng)級安全設(shè)計提供有力支撐。

     在超大容量磷酸鐵鋰儲能電池?zé)崾Э胤矫?，歐陽明高院士展示了600安時以上超大容量儲能電池?zé)崾Э匮芯康淖钚逻M展，揭示了“兩段式”熱失控機理以及面向新型儲能場景的新一代智能電池技術(shù)方案。

     在動力/儲能電池系統(tǒng)熱蔓延與熱管理領(lǐng)域，他的團隊研發(fā)了熱蔓延電弧誘導(dǎo)新機制及其防控方法、新一代熱蔓延仿真技術(shù)及其熱管理設(shè)計方法，尤其是兼具“隔熱—吸熱—傳熱”功能的防火墻技術(shù)，有望提升儲能電池的系統(tǒng)性安全。

     在電池設(shè)計研發(fā)工作中，AI潛在力量令人矚目。李哲團隊將人工智能方法引入工業(yè)品研發(fā)，極大提升電池設(shè)計效率。她主持開發(fā)的國產(chǎn)電池仿真與研發(fā)平臺“易來科得”，目前已服務(wù)于中歐多家電池企業(yè)與整車廠，是國內(nèi)使用量最大的電池工業(yè)仿真軟件之一。

     針對或?qū)⒅厮墚a(chǎn)業(yè)格局的全固態(tài)電池技術(shù)，吳凡、任東升等學(xué)者從材料體系、界面機制、工程路徑等多個維度展示了最新研究成果。“以硫化物體系為代表的全固態(tài)電池應(yīng)用有望在未來五年內(nèi)聚集產(chǎn)業(yè)資源，取得突破式進展，成為下一階段動力電池技術(shù)的主流賽道。”吳凡說。

     動力電池的安全性同樣備受關(guān)注，多項基于AI與多維傳感的前沿技術(shù)有望在電池管理方面提升其安全效能。論壇展示了包括鋰電池電熱安全在線估算、濫用邊界追蹤、故障診斷與壽命評估、多維預(yù)警及熱失控全過程探測等關(guān)鍵技術(shù)，這些成果有望為破解鋰電池安全瓶頸性問題提供新的解決方案。

     淘汰下來的動力電池該如何利用？在場的部分學(xué)者認為，電池金屬的提取回收和電池梯次利用是目前正在應(yīng)用的商業(yè)模式，學(xué)界的研究則集中于利用溶劑萃取實現(xiàn)高選擇性金屬提取，以及退役電池高鎳正極材料的直接回收與性能提質(zhì)再生等領(lǐng)域。

     在會議討論環(huán)節(jié)，專家學(xué)者圍繞“動力電池材料創(chuàng)新路徑探討”“低溫環(huán)境下動力電池充電與續(xù)航優(yōu)化策略”“高溫?zé)崾Э仫L(fēng)險防控與安全管理體系構(gòu)建”等議題展開深入交流。

     從實驗室到產(chǎn)業(yè)一線，從理論研究到安全監(jiān)管，從材料體系創(chuàng)新到AI工具賦能——本次論壇描繪出動力電池技術(shù)發(fā)展的未來圖景。

     隨著新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)深化“智能+綠色”融合發(fā)展趨勢，動力電池的每一次技術(shù)突破、每一項安全細化、每一環(huán)資源重構(gòu)，都是朝著高質(zhì)量發(fā)展目標(biāo)邁出的堅實步伐。