5000字总结2024世界动力电池大会

在“全固态电池热”的行业风向下,也有呼唤冷静的理性声音。

“固态电池急不得,要一步一步来。”欧阳明高表示,刚开始出来的全固态电池产品能量密度可能没有想象中高,但能带来高安全、宽温域。不要一开始就提出很高的目标,而是到最后再做到700Wh/kg全固态电池的产业化。

“电池不是一天就能被颠覆的,不可能的。欲速不达,循序渐进,”欧阳明高强调。

欧阳明高 中国科学院院士、中国全固态电池产学研协同创新平台理事长

储能市场:产业链盈利差 提升空间大

今年以来,除了有颠覆性可能的全固态电池之外,储能也成为了诸多动力电池企业的心头好。

中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示,国内动力电池企业装车量排行榜的TOP3均发力储能市场。今年4月,宁德时代发布全新储能系统——天恒;同月,比亚迪发布储能解决方案MC Cube-T魔方系统。2024年,中创新航拿下了沙特全球最大储能项目,订单容量高达7.8GWh,相当于2023年度中国储能电池整体市场规模的36.3%。

但受到企业追捧、被视作“第二增长曲线”的储能行业,也面临着市场的严峻考验。汽车业内“亏本卖车”的现象,正在储能电池产业链上“复现”。

“现在很多(储能电池)材料据说都是亏本卖的,一个亏本销售的大产业是不可以持续的。”刘金成分析道,电池在储能系统中的占比只在20%左右未来,储能系统的成本下降,主要不是依靠电芯的成本下降,而应该是系统标准化的成本下降,从系统、连接、集装箱整体标准化和循环性能整体提升的角度思考。

与动力电池不同,在电芯之外,储能系统还包括EPC、占地面积、基础设施的施工、线缆的铺设到集装箱的设计、消防系统、连接件等。

“要想把每个环节的成本全降下去,需要提升单位面积的能量。”杨红新说,这需要消除不产生能量的物质,储能电芯单体就要做得越大、越好。行业要靠创新产品、技术实现真的盈利,而不是纯靠商业竞争来压低价格。

但是,电池做大后,安全风险也需要得到进一步重视。“(电池大了以后)内部连接方式减少了,实际就带来系统连接发热的风险。”刘金成表示,从储能系统安全性本身来讲,它的症结不在电芯,而在于连接产生的热和管理技术问题。如果将电池系统中的零部件全部标准化,既能降低成本,也可以从安全管理角度大幅度提升系统可靠性。

电池研发的AI“革命”

无论是多面拓展性能的液态动力电池,还是难以突破研发和产业化难题的全固态电池、又或是对寿命、安全追求更高要求的储能电池,要实现更好的性能、更低的成本,都需要企业进行大量的研发工作。

未来,AI将参与到此类研发工作之中,这将大幅降低研发成本,提高效率。刘金成认为,电池电化学体系成分众多,变量的排列组合也很多,而AI能够助其排除一些组合,大幅降低研发成本。

鄂维南也在专题会议上表示,电解液的材料和配方空间非常大,选择空间很大。目前设计电池材料都是通过试错的方式进行的,因此要更加理想地进行材料搜索。比如深视科技开发了一系列的模型,能够在确定目标后,给研发人员溶剂配方等内容的初步推荐和验证,然后研发人员能够通过试验数据进行微调,形成闭环。

不只是节约成本,这能从根本上推动科技发展。鄂维南认为,涉及到分子和原子的场景自由度太高,计算复杂性呈指数级增加,也就是“维数灾难”。而这些问题恰好可以用AI来解决。

也有观点认为,AI的加入将让材料研发过程更科学。“材料研发跟制备非常复杂,不光是正负极材料、催化剂、电解液,以前做的时候像老中药的配方,缺乏深度的科学性,随着人工智能的结合,我们可以系统性地研发这个材料。”加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、国际电化学能源科学院(IAOEES)副主席、中国科学院大连化学物理研究所研究员陈忠伟说。

不过,AI赋能电池研发、制造并不简单,这需要成熟的AI模型和算法。与文本、语言大模型不同,辅助研发的AI工具和通用人工智能有非常大的区别。

我们永远都很难达到像现在的文本模型、自然语言处理模型所需要的数据量,(因为)我们的每一个数据都是经过科学家们花了很大工夫收集起来的。”鄂维南说,因此这必须依赖于物理模型,必须依赖于基本原理,通过有效利用分子、结构层面甚至界面、器件层面的物理模型来进行。

此外,对文献的利用也能辅助进行研发工作。比如,各种结构化数据、表格、文本、向量、视频、图象等放在同一个数据库中,用解析工具、分子式等把数据解析出来后,就可以开发智能工具来完成任务。比如可以查询要开发一种电解质,大概有怎样的可能性。