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06-17
当今，人类正在经历第三次能源革命，储能、电池等新能源产业进入快速发展期，孕育着巨大机遇和广阔空间。
同样令人惊讶和兴奋的是，一批前沿技术已经开始在这片肥沃的工业土壤中播下美妙的创新种子，加速创新进程。
近日，香港大学北京中心、高榕资本融汇、亿欧汽车联合举办“储能电池行业先锋前沿技术对话”线上研讨会，旨在推动新能源与新技术的碰撞，学术界和工业界。
学者，量子化学的状元候选人——香港大学化学系教授、香港量子人工智能实验室主任陈冠华，固态锂电池和储能行业的先驱者——清陶联合创始人能源、总经理李峥博士、沃泰能源大型储能事业部总经理友丰博士与高榕资本董事总经理新旺进行了在线分享和跨界对话。
他们分别分享和讨论了量子化学在新能源行业的应用，以及固态锂电池产品路线图、储能安全等业界关注的话题。
当量子化学和人工智能进入新能源领域 19世纪末量子力学的提出，打开了一扇解释微观物质世界的大门，彻底改变了人类对物质结构和相互作用的认识。
量子化学是一门应用量子力学来深入了解原子系统的物理和化学性质的学科。
量子化学的“圣杯”和核心问题是如何在有限的计算资源和时间内找到量子力学基本方程薛定谔方程的解。
正如量子物理学先驱保罗·狄拉克 (Paul Dirac) 在 2011 年所说：“所有化学和大多数物理学所需的数学理论的基本定律是完全已知的；困难仅在于，精确应用这些定律会导致方程过于复杂而无法求解。
“如今，人们已经发展出多种量子化学方法来近似求解薛定谔方程，包括密度泛函理论和Kohn-Sham方程。
多年来，陈冠华教授专注于薛定谔方程的精确数值求解，并开创了利用人工智能求解量子力学方程 2017年，陈冠华教授及其团队取得重大突破，从原理上证明利用深度学习方法可以在不损失精度的情况下加速量子力学方程的求解，并可用于预测材料的物理和化学性质并设计新的光电器件在此过程中不需要求解多体系统的薛定谔方程“我们有一个关于量子化学的梦想，那就是发现新材料、新药物。
，并在计算机上设计新的光电器件。
今天我们非常兴奋，因为这一刻终于到来了。
”陈冠华教授在分享时说道。
此前，陈冠华教授及其团队已将量子力学应用于半导体领域，自主研发了全球领先的半导体电子设计自动化（EDA）工艺和器件具有原子尺度模拟功能的模拟（TCAD）软件工具平台。
“今天，我们期待将微电子领域EDA的成功经验转移到能源材料与器件领域，提出新能源产业‘EDA’。
目前仿真平台主要包括三大模块，未来将有未来会有更多的扩展。
”概括起来，新能源产业的“EDA”平台本质上包括三个维度：微观尺度下材料特性的量子力学模拟；电池水平的电化学模拟；以及模块和系统层面的大数据/人工智能方法。
。
陈冠华教授从基础科学研究的角度为业界提出建议，“几十年来，计算材料科学或计算化学建立了多种有效的模型，基本上解决了定性问题；业界必须利用这些模型，将极大地促进减少对实验数据的需求，通过人工智能和有限的实验数据，可以有效解决实际工作中的定量问题。
”陈冠华教授进一步举了一个例子，“在实际应用中，即使现在已经是可能的。
在相对成熟的锂电池行业中，其器件的原理和底层机制仍然有很大的改进空间。
”例如，今年5月，加拿大达尔豪斯大学与特斯拉先进电池研究团队合作开发了新型镍基电池。
与现有的三元锂电池材料相比，它仅调整了三元电池的成分，使电池可以在室温下运行。
连续充放电循环4.5年后衰减仅为5%，这意味着使用寿命可达10年。
“目前，我们团队正在推动AI+量子化学技术在新能源行业的应用。
”陈冠华教授说道。
“除了电池寿命预测、安全预警等之外，我们还模拟了固态锂电池系统的电子能级分布。
，甚至发现新的固态锂电池电解质材料，未来将推进到钾离子电池材料、氢燃料电池等方面的研究。
“固态锂电池创新”四面体”锂电池凝固被认为是清陶能源是全球固态锂电池产业化的领先者，建成了全球首条固态动力锂电池大规模量产线。
李峥博士是固态锂电池和功能复合材料领域的专家，他在分享中重点从产业化的角度分享了固态锂电池的路线图和未来。
固态锂电池通过材料体系的创新，本质上解决了液态锂电池的安全问题，并打通了能量密度提升的天花板。
与液态锂电池相比，固态锂电池并不只是用固体电解质代替电解质，而是从根本上将电池从由电子封装组成的器件概念转变为复合材料系统概念。
因此，固态锂电池的生产过程是一个复合材料的制造过程。
“我们已经进入了新的轨道。
”李峥博士重点分享了固态锂电池产品迭代路线图。
目前，清陶能源第一代半固态产品已实现量产，并建立了超GWh工厂，电池能量密度达到Wh/kg；第二代电池预计每年量产；第三代是全固态锂电池，能量密度将超过Wh/kg。
第三代产品能量密度逐渐提高，含液量逐渐减少，电池制造工序数量不断减少，发电成本大幅下降。
在李峥看来，固态锂电池的创新需要“四面体”。
“首先是材料创新，这是皇冠上的明珠；其次是通过结构优化来支撑；然后通过工艺创新进行迭代，这三点共同支撑着电池性能的提升。
”对于量子力学、计算材料科学等前沿技术对固体锂电池产业的价值影响，李峥指出，“以前我们做材料的时候，经常开玩笑说我们在做饭，盲目地炒，看看是否好吃。
有了计算材料科学，我们至少可以根据食谱做饭。
在20世纪60年代和70年代，有人在研究固体电解质。
直到今年晚些时候，随着计算材料科学的发展，固体电解质才开始有了基础的理论指导。
剩下的问题是材料配比。
事实上，量子力学对于全固态锂电池来说更为重要。
它很有价值，因为固态锂电池变得越来越像一整块材料，或者越来越像半导体。
”不过，李峥也强调，在基础理论指导方面，需要关注制造工艺和技术，这样才能最终实现真正的规模化。
、工业化。
“配比问题还是要回到工程上，走出实验室后，我们还要掌握量产时的工艺能力和技术。
”提高储能安全五大要素 沃泰能源专注于提供先进的储能产品，在全球享有盛誉，市场上安装的储能系统超过0个。
尤锋博士是沃泰能源大型储能工程师。
他在储能领域拥有超过10年的经验。
曾任力神储能总经理、动力电池工程技术研究院院长。
针对业界关注的储能行业安全问题，尤锋博士从机械、电气、热学、化学、控制五个方面（即机械安全、电气安全、热管理、电化学安全和控制安全）。
安全解决方案。
“在电池本体的安全性没有解决之前，我认为控制是核心。
目前我们所有的工作基本都是集中在控制上，但是控制会整合之前的机械、电气、热学、化学部件，提供活性“例如，控制系统将集成对电池充放电曲线等参数的监测，以及热失控前可能发生的气体泄漏、电解液泄漏、温度、烟雾检测等。
另外，还会从系统的各个维度降低风险，比如改进和优化整个系统的电气拓扑、通信拓扑等；在热管理方面，将通过风冷、液冷等方式优化电池运行环境。
活动现场，尤锋博士还与陈冠华教授等嘉宾就储能行业热点话题进行了交流。
谈及钠离子电池在储能领域的应用前景，尤锋指出，“无论是从成本角度、循环寿命，还是安全性考虑，钠离子电池在储能行业可能是一个重要的选择。
”未来现有锂离子电池的竞争对手。
”本次线上研讨会吸引了学术界、研究机构、新能源产业界和投资者的参与。
在彼此的碰撞中，我们共同发现了某些行业趋势，也为不确定的问题找到了答案和探索方向。
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