從AI驅動到安全進階:動力電池研發邁向智能化

AI技術如何驅動動力電池技術研究？全固態電池技術如何實現突破？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卻是一派“冷靜”的技術交鋒。

在第二十七屆中國科協年會動力電池技術創新與應用專題論壇上，來自科研一線的專家學者就AI賦能研發、全固態電池突破、電池安全管理升級與回收梯次利用等議題展開熱烈討論。隨著新能源產業邁向智能化、系統化、可持續的新階段，動力電池技術的創新路徑也愈加清晰。

“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團隊在相關領域的研究進展。

在動力與儲能電池安全技術支撐平臺建設方面，他重點介紹了團隊新獲批的國家市場監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的電池研發平臺，涵蓋電池垂類大模型、智能研發系統及專家智能體等核心模塊，力求構建更高效、更智能的研發新體系。

“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，在安全研究領域系統攻關其熱失控全過程機理，開發了實時調控新方法和安全電解液材料，團隊在半固態和全固態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數據驅動的熱失控預測方法，可支持多體系、多工況、多尺度的熱失控特性仿真，為系統級安全設計提供有力支撐。

在超大容量磷酸鐵鋰儲能電池熱失控方面，歐陽明高院士展示了600安時以上超大容量儲能電池熱失控研究的最新進展，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方案。

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

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

針對或將重塑產業格局的全固態電池技術，吳凡、任東升等學者從材料體系、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電池應用有望在未來五年內聚集產業資源，取得突破式進展，成為下一階段動力電池技術的主流賽道。”吳凡說。

動力電池的安全性同樣備受關注，多項基于AI與多維傳感的前沿技術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、多維預警及熱失控全過程探測等關鍵技術，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用的商業模式，學界的研究則集中于利用溶劑萃取實現高選擇性金屬提取，以及退役電池高鎳正極材料的直接回收與性能提質再生等領域。

在會議討論環節，專家學者圍繞“動力電池材料創新路徑探討”“低溫環境下動力電池充電與續航優化策略”“高溫熱失控風險防控與安全管理體系構建”等議題展開深入交流。

從實驗室到產業一線，從理論研究到安全監管，從材料體系創新到AI工具賦能——本次論壇描繪出動力電池技術發展的未來圖景。

隨著新能源產業持續深化“智能+綠色”融合發展趨勢，動力電池的每一次技術突破、每一項安全細化、每一環資源重構，都是朝著高質量發展目標邁出的堅實步伐。

（本報記者莫鑫）