智能制造應(yīng)與新能源電池深度結(jié)合

華中科技大學(xué)教授 黃云輝

在“雙碳”發(fā)展的新賽道上，作為新能源結(jié)構(gòu)重要的組成部分，新能源電池行業(yè)在迎來(lái)新機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著新的挑戰(zhàn)。

動(dòng)力電池規(guī)?；圃?、高質(zhì)量制造成為制約我國(guó)鋰電行業(yè)和電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸，動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)制造正在經(jīng)歷自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化為核心的新一輪產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

近年來(lái)，隨著自動(dòng)化、智能化技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能制造為制造業(yè)跨越式發(fā)展提供了歷史性機(jī)遇。智能制造中融合了數(shù)字制造、機(jī)器人、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)和制造工藝等技術(shù)，是我國(guó)從“制造大國(guó)”向“制造強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略目標(biāo)轉(zhuǎn)變的重要保障。

在本次論壇的觀點(diǎn)分享中，華中科技大學(xué)教授黃云輝對(duì)如何將數(shù)字化智能制造與新能源電池相結(jié)合，新能源電池將怎樣變得智能發(fā)表了自己的看法。

“智能制造旨在將人類(lèi)智慧物化在制造活動(dòng)中，并組成人機(jī)合作系統(tǒng)，使得制造裝備能進(jìn)行感知、推理、決策和學(xué)習(xí)等智能活動(dòng)，通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事，擴(kuò)大、延伸和部分取代人類(lèi)專(zhuān)家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)，提高制造裝備和系統(tǒng)的適應(yīng)性與自治性?！秉S云輝如是說(shuō)。

在黃云輝看來(lái)，智能制造的目標(biāo)是產(chǎn)品，所以，首先應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是產(chǎn)品創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的制造。

而產(chǎn)品智能化的主要特征和關(guān)鍵技術(shù)包含人機(jī)交互、自動(dòng)感知、自主決策和精準(zhǔn)執(zhí)行等。智能制造的應(yīng)用如視覺(jué)導(dǎo)引機(jī)器人智能裝備、激光雷達(dá)自動(dòng)化測(cè)量裝備等廣泛應(yīng)用于汽車(chē)主機(jī)廠、汽車(chē)零部件（發(fā)動(dòng)機(jī)）、家用電器等制造領(lǐng)域。

伴隨著能源綠色轉(zhuǎn)型已成為全球共識(shí)，碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)矗然而立。我國(guó)在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的旅途上持續(xù)發(fā)力，卓然躍進(jìn)。

在“雙碳”發(fā)展的新賽道上，作為新能源結(jié)構(gòu)重要的組成部分，新能源電池行業(yè)在迎來(lái)新機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著新的挑戰(zhàn)。

“智能制造應(yīng)該與新能源電池深度結(jié)合?！秉S云輝表示。新能源電池對(duì)新材料、新能源、新能源汽車(chē)、信息技術(shù)等國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，是核心和關(guān)鍵技術(shù)。由于是密閉的系統(tǒng)，所以電池的健康狀態(tài)很難監(jiān)測(cè)?！袄锩娴漠a(chǎn)氣和電解液的分布，我們很難通過(guò)在線來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。”黃云輝說(shuō)道。

智能電池離不開(kāi)我們對(duì)于電池內(nèi)部健康狀況的深入分析，有了這些分析才能通過(guò)材料和技術(shù)的革新進(jìn)一步提升電池綜合性能。

實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的健康狀態(tài)評(píng)估，離不開(kāi)人工智能技術(shù)的支持?！拔覀?yōu)橛脩舳ㄖ苹瘜?shí)施個(gè)性化電池健康狀態(tài)管理方案，包括軟件開(kāi)發(fā)、人工智能的學(xué)習(xí)和分析來(lái)監(jiān)測(cè)健康狀態(tài)?！秉S云輝說(shuō)道。

關(guān)于智能電池的概念，到現(xiàn)在都沒(méi)有很精準(zhǔn)的定義。“我們把智能電池利用內(nèi)部電子線路或者傳感技術(shù)來(lái)測(cè)量計(jì)算或者存儲(chǔ)電池?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)電池管理系統(tǒng)，使電池的行為和全生命周期的管理變得更加可預(yù)測(cè)，確保安全?！?/p>

對(duì)于新能源電池未來(lái)的發(fā)展，黃云輝表示，目前國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)和規(guī)模儲(chǔ)能有著重大需求，發(fā)展高安全、高性能新能源智能電池，開(kāi)發(fā)超聲、光纖等多物理場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)及人工智能技術(shù)，應(yīng)將人工智能與電池技術(shù)進(jìn)行高度融合。