智能制造應與新能源電池深度結合

華中科技大學教授 黃云輝

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

動力電池規(guī)模化制造、高質量制造成為制約我國鋰電行業(yè)和電動汽車發(fā)展的瓶頸，動力鋰電池生產制造正在經歷自動化、數字化、智能化為核心的新一輪產業(yè)升級。

近年來，隨著自動化、智能化技術的不斷進步，智能制造為制造業(yè)跨越式發(fā)展提供了歷史性機遇。智能制造中融合了數字制造、機器人、人工智能、互聯(lián)網和制造工藝等技術，是我國從“制造大國”向“制造強國”戰(zhàn)略目標轉變的重要保障。

在本次論壇的觀點分享中，華中科技大學教授黃云輝對如何將數字化智能制造與新能源電池相結合，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智慧物化在制造活動中，并組成人機合作系統(tǒng)，使得制造裝備能進行感知、推理、決策和學習等智能活動，通過人與智能機器的合作共事，擴大、延伸和部分取代人類專家在制造過程中的腦力勞動，提高制造裝備和系統(tǒng)的適應性與自治性。”黃云輝如是說。

在黃云輝看來，智能制造的目標是產品，所以，首先應實現(xiàn)的是產品創(chuàng)新驅動的制造。

而產品智能化的主要特征和關鍵技術包含人機交互、自動感知、自主決策和精準執(zhí)行等。智能制造的應用如視覺導引機器人智能裝備、激光雷達自動化測量裝備等廣泛應用于汽車主機廠、汽車零部件（發(fā)動機）、家用電器等制造領域。

伴隨著能源綠色轉型已成為全球共識，碳達峰、碳中和目標矗然而立。我國在推進產業(yè)結構和能源結構調整的旅途上持續(xù)發(fā)力，卓然躍進。

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

“智能制造應該與新能源電池深度結合。”黃云輝表示。新能源電池對新材料、新能源、新能源汽車、信息技術等國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)的發(fā)展至關重要，是核心和關鍵技術。由于是密閉的系統(tǒng)，所以電池的健康狀態(tài)很難監(jiān)測。“里面的產氣和電解液的分布，我們很難通過在線來進行監(jiān)測。”黃云輝說道。

智能電池離不開我們對于電池內部健康狀況的深入分析，有了這些分析才能通過材料和技術的革新進一步提升電池綜合性能。

實現(xiàn)對電池的健康狀態(tài)評估，離不開人工智能技術的支持。“我們?yōu)橛脩舳ㄖ苹瘜嵤﹤€性化電池健康狀態(tài)管理方案，包括軟件開發(fā)、人工智能的學習和分析來監(jiān)測健康狀態(tài)。”黃云輝說道。

關于智能電池的概念，到現(xiàn)在都沒有很精準的定義。“我們把智能電池利用內部電子線路或者傳感技術來測量計算或者存儲電池數據，通過電池管理系統(tǒng)，使電池的行為和全生命周期的管理變得更加可預測，確保安全。”

對于新能源電池未來的發(fā)展，黃云輝表示，目前國家對新能源汽車和規(guī)模儲能有著重大需求，發(fā)展高安全、高性能新能源智能電池，開發(fā)超聲、光纖等多物理場監(jiān)測技術及人工智能技術，應將人工智能與電池技術進行高度融合。