欧阳明高:用全生命周期智能化来应对动力电池挑战

  中新经纬6月10日电 题:用全生命周期智能化来应对动力电池挑战

  作者 欧阳明高 全国政协常委、中国科学院院士

欧阳明高

  中国动力电池已经是世界最大的动力电池产业,但是也面临一系列的挑战,比如增速放缓、利润率降低、产品迭代加快。

  要应对这个挑战,我认为很重要的一个手段和工具,就是用全生命周期智能化来支撑设计、制造、管理、回收,以便实现全生命周期的提速、提效、降本。

  与此同时,我们迎来了新的机遇,那就是人工智能时代的来临。现在我们已经进入了大模型时代,大家非常熟悉的有ChatGPT,还有不太熟悉的BRT,都是大模型。ChatGPT是GPT的一种,是生成式预训练模型,BRT是双向编码的预模型。这两种模型都是基于Transformer底层神经网络。

  什么叫大模型?一般来说都是基于深度学习并与Transformer并行,就可以使参数量放大到百亿、千亿,这样就有可能形成智力表现与专业知识的输出。

  对于动力电池来讲,也可以借鉴这个概念。我们可以预训练的神经网络Transformer为基础,来构建电池预训练大模型。

  第一是智能设计。现在已经从实验试错到仿真驱动,再到现在的智能化全自动,效率提升1到2个数量级,这是革命性变化。其中的两项核心技术,一个是高精度建模,还有一个就是高效的智能寻优算法。

  第二就是智能制造。可以用仿真做数字孪生和缺陷智能检测,用产线大数据做人工智能分析,来实现制造过程的智能化。

  第三是智能装备。从单机智能到多机协同智能,到整条生产线一体化智能,一个级别一个级别地上升。

  第四是智能感知。我们可以引入多维的传感器,尤其是最重要的电位传感器。基于这些传感器,我们融合机理和人工智能,就可以开发出内部状态的感知算法,来实现对内部状态的评估以及预测。在此基础上,可以通过大模型来进行电池管理。比如进行热失控安全的预警。

  第五就是智能回收。比如非破坏性的修复,可以通过小电流进行调控,也有一系列的智能化方法,什么时候开始回收,也需要智能化的寿命预测。

  目前我们已经做出了电池行业首个人工智能大模型,不是ChatGPT架构,是基于MAE(掩膜自编码器)架构,达到了十亿级的电子参数。我们的模型可以很迅速地迁移,也就是具有通用性,且不需要人工介入,现在已经发展到第二代。

  当然,我们还面临一系列挑战。比如数据量还不够,整个人工智能大模型的可解释性也需要进一步加入电池机理。比如可移植性,现在如何移植到固态电池、全固态电池还需要研究。(本文据欧阳明高6月9日在2023世界动力电池大会(主论坛)上的发言整理,未经本人审阅。)(中新经纬APP)

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