近年来,随着电动汽车和可再生能源的普及,电池技术的进步引起了广泛关注。其中,全固态电池作为下一代电池技术的代表,备受行业瞩目。尽管全固态电池的商用进程面临技术、工艺和成本等重重挑战,但 AI 技术的迅速发展正在为这一领域带来新的突破。
在全国政㊣协常委、经济委员会副主任、工信部原部长苗圩最近的论坛发言中,他指出,“全固态电池产业化仍需解决技术、工艺和成本的问题。”他明确表示,半固态电池仍属于液态电池㊣是正极还是负极,不应与固态电池混淆,这一论断提醒了行业,冷静思考是当前面临难题的关键。业内对于全固态电池的热炒已经持续了数年,但真正的量产之路依然漫长,尤其是固态电解质的材料开发仍处于理论研究与材料体系发展阶段。
全固态电池以固态电解质替代传统锂电池中的液态电解液,理想状态下具有高能量密度、高安全性与长寿命等优势。然而,目前的㊣液态锂电池能量密度已接近350Wh/kg的理论极限,还存在热失控等安全隐患。因此,许多国家的企㊣业,如丰田、本田、宁德时代和㊣比亚迪等,纷纷投㊣入到全固态电池的研发中,形成了全球性的竞争态势。目前,固态电解质的主要技术路线包括硫化物电解质、聚合物电解质与氧化物电解质,硫化物电解质已成为行业共识的主要发展方向。
值得一提的是,尽管全固态电池的市场前景广阔,但仍然存在显著的技术难关。现阶段,聚合物电解质虽然易于加工,但离子电导率不高,从而影响㊣充放电性能;而氧化物与硫化物电解质虽能提供更高的电导率和安全性,但其制造难度大、成本高。这里的“固固界面”问题则构成了电池开发中的另㊣一大障碍。
在成本方面,苗圩揭示,目前液态✅锂离子电池的单体成本约为0.5元/Wh,而全固态电池的材料成本则在2元/Wh以上,造成了全固态电池的经济性尚不具备优势。因此,尽管长期发展潜力巨大,但实现比亚迪预估的“固液同价”仍需较大努力。
尽管面临挑战,如今在 AI 技术的助力下,全固态电池的研发速度正在显著提升。AI 技术的应用正在转变全固态电池的设计与材料研发过程,从传统的试错㊣过程逐步迈向智能化、自动化研发的新阶段。AI 的引入不仅提升了研发㊣效率,也有助于降低研发费用,预计可以节省70-80%的研发支出。
例如,中国科学院院士鄂维南团队的 Uni-Mol 项目,利用基于 Transformer 架构的模型,能够提供分子设计上的强大支持。该模型的生成、搜索和属性预测功能,为电池设计㊣提供了重要的技术基础。再比如,清华大学的研究团队通过高通量筛选软件,已经快速处✅理并筛选出大量有效的电解质分子,显著提高了材料研发的效率。
AI赋能的“分子宇宙”数据库,以及通过DFT计算与AI技术加㊣速分子探索,使得电池领域的材料研发变得前所未有的高效。电池研发的全过程逐渐实现了前所未有的智能化,未来或将迎来质的飞跃。
在整车供应链中,全固态电㊣池作为关键组件,其研发进程的加速必将推动新能源汽车产业的发展。AI技术不仅是提升研发效率的工具,更是助力全固态电池大规模落地的强大✅后盾。通过AI的㊣不断赋能,未来的全固态电池将有望为更安全、更高效的电动出行提供保障。
总的来看,尽管全固态电池的商✅用面临技术和成本的双重挑战,但随着AI的引入和相关技术的持续突破,产业化进程正逐渐加快。作为读者的您,可以借助 A㊣I 技术,如简单A✅I,参与到这一创新浪潮中,成为智能科技变革的一✅部分。工作的未来已经到来,我们有理由相信,AI 将引㊣领全固态电池的下一个突破,其广泛应用为我们的日常生活带来便利与安全。希望每个人都能迎头赶上这波科技潮流,共同见证电池行业的崭新未来。