创新驱动 加快迈向汽车强国(讲述·弘扬科学家精神(特别策划))(4)
这是宁德时代新能源科技股份有限公司(以下简称“宁德时代”)电芯生产车间极耳翻折的检测场景。过去人工检测时,操作员会“一看二拨”——用手指拨一拨,就能准确辨别。然而,人工检测效率有限,且出错率难控。“动力电池必须极致安全。”这是宁德时代的工作要求,也是宁德时代首席科学家吴凯团队的奋斗目标。
吴凯团队成立专门的数据标注小组,仅一个极耳翻折检测,就标注了超过1万张缺陷样本。针对成像困难,团队又制定多帧融合成像+检测算法+分割技术的方案,通过叠加深度算法模型,将50张左右聚焦图像融合成一张清晰的图片,彻底解决了成像困难。
目前,包括极耳翻折在内的AI质检,已广泛用于宁德时代各个电池生产基地的密封钉焊接、顶盖焊接、软连接等多个工序,在保证电芯质量的前提下实现了快速生产。
AI质检是宁德时代面向大规模产业化的动力电池研发与制造关键技术中的一个缩影。“对于动力电池而言,我们坚持以安全为底座,同时追求性能的提升和成本的下降。”吴凯说。
能量密度是动力电池的关键性能指标,其中起决定性作用的是材料体系。“材料体系的创新是原创性创新,是‘从0到1’的突破,也是最难的。”吴凯说,“哪怕100次试验中只有一次得到可靠的结果,那也表明是值得继续努力的。”
抱着这样的信念,团队从无数次失败中走出来,创制了单晶镍钴锰三元高比能动力电池新材料,使电芯能量密度有了显著提升。后续研发的麒麟电池,助力纯电车辆续航里程首次超过1000公里。
一个新的问题随之而来,动力电池的高性能与高安全性几乎是“悖论”。二者如何兼得?
通过不同维度的安全技术创新,团队发明了亚微米金属复合高分子功能集流体,实现了电池单体内短路不起火不失控。团队还通过发明高温烟尘与高电压网络分离的新技术,实现了电池系统无热失控热蔓延的高安全性。
一款动力电池好不好,最终要靠市场检验。围绕相关技术成果,宁德时代创立了PPB(十亿分之一)级大规模制造工艺装备技术,实现单条生产线的产能超过10吉瓦时/年,达到国际领先水平。
谈起动力电池的未来,吴凯满怀憧憬。全固态电池、钙钛矿电池、无贵金属电池等等,他们还在电池技术的前沿持续探索。“面对热爱的事,我们愿持之以恒把它做好。”吴凯说。
《 人民日报 》( 2024年07月05日 17 版)
(责编:胡永秋、杨光宇)
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