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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(shí)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(jìn)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(tuán)隊(duì)目前主攻電池儲能、綠色氫能、智慧能源三大板塊?！睔W陽明高院士在報(bào)告中多方面介紹了清華新能源動力系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)在相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)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(diǎn)介紹了團(tuán)隊(duì)新獲批的國家市場監(jiān)督管理總局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（儲能與動力電池安全）及其最新科研成果。該實(shí)驗(yàn)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(tuán)隊(duì)圍繞能量密度達(dá)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(jī)理，開發(fā)了實(shí)時調(diào)控新方法和安全電解液材料，團(tuán)隊(duì)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(jìn)展?！睔W陽明高院士告訴記者。

此外，研究團(tuán)隊(duì)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(jì)提供有力支撐。

在超大容量磷酸鐵鋰儲能電池?zé)崾Э胤矫妫瑲W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(jìn)展，揭示了“兩段式”熱失控機(jī)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(tuán)隊(duì)研發(fā)了熱蔓延電弧誘導(dǎo)新機(jī)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(jì)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(jì)研發(fā)工作中，AI潛在力量令人矚目。李哲團(tuán)隊(duì)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(jì)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(jī)制、工程路徑等多個維度展示了最新研究成果?！耙粤蚧矬w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(jìn)展，成為下一階段動力電池技術(shù)的主流賽道?！眳欠舱f。

動力電池的安全性同樣備受關(guān)注，多項(xiàng)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(rèn)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(shí)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(xiǎn)防控與安全管理體系構(gòu)建”等議題展開深入交流。

從實(shí)驗(yàn)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(xiàng)安全細(xì)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(jiān)實(shí)步伐。（記者 莫鑫）