自主研发新一代电池仿真技术，「易来科得」努力于仿真驱动电池正向设计

无意惹尘埃

工业仿真软件能够说是中国制作业的“阿克琉斯之蹱”。即使是在中国强势主导的锂电产业中，电池企业在设计仿真环节中广泛使用的也可能是国外的CAE仿真软件，如西门子的BDS、ANSYS的Fluent、COMSOL Multiphysics、Ga妹妹a TechnologiesGT-Autolion软件等。
36氪近期接触到的易来科得是国际一家电池CAE仿真设计工具软件公司。公司在介观电极构造、电化学机理模型、数值求解器、资料本征能源学参数数据库等方面进行实践和工程翻新，自主研发了新一代电池仿真设计技术，努力于经过仿真技术驱动电池正向设计，为电池企业和车企提供更加精准、高效的电池设计仿真解决计划。
冲破电池介观尺度上从颗粒到极片的正向设计仿真瓶颈
跟着电池设计对能量密度、功率密度、寿命及平安性的要求愈来愈高，以人工教训为指点、试验试错的研发形式将逐步无奈知足业界前沿设计需要。国外电池CAE仿真软件也因本身在电化学仿真上的技术局限性，只能对新一代电池设计提供非常无限的指点。要想冲破这些瓶颈就需求结合锂电池电化学模型的实践和工程翻新来完成。
电池仿真可分为多个尺度，宏观上的份子、原子尺度，介观上的活性资料颗粒到电极极片尺度，微观上的电芯及模组再到电池包的尺度。
前述其余软件目前广泛采取的Newman P2D模型对电极繁杂宏观构造进行了极大地简化，没有实在反应电极宏观构造，无奈描写载流子的实在静止，因此无奈准确完成介观上颗粒到电极尺度再到电池单体的电化学仿真，仿真后果与实际差别较大，无奈真正指点电芯设计。
易来科得进一步深化电池电化学机理，自主研发电化学模型，构建更加精准的介观电极构造模型，以此能够更为精准地钻研锂离子和电子的传输进程、指点新一代电池的设计开发，包罗设计新的电极宏观构造和优化新的资料体系。
易来科得自主研发的电极宏观构造构建办法，能够基于电极主材类型、资料配比、颗粒形貌、粒径散布、孔隙率、涂层厚度等设计参数来自动批量化地生成趋真的多孔电极几何模型，相较于经过电镜扫描、几何重构的办法，其效力更高。


易来科得仿真技术
同时，易来科得基于资料颗粒尺度自主构建的三维电化学模型，能够更直观地钻研锂离子的浓度散布等与电极介观微构造间的瓜葛，进而耦合热场、力场，优化电极和单体设计计划。其仿真后果相较于一维模型和准二维模型更为贴近实际。
能够说易来科得是在冲破国外商用电池CAE仿真软件的技术合用规模，这一技术开展再也不是单纯的国产代替逻辑，而是追求国内产业前沿的翻新冲破。
在构建介观尺度实在电极构造模型的根底上，易来科得提出翻新的电化学模型，用来形容电池外部产生的物理化学进程，并开发了拥有全自主常识产权的前处置器、数值求解器和后处置器，从而完成多物理场耦合仿真求解。
由此，易来科得建设起了电池机能与电极构造以及工艺参数之间模型化的表白，构建了相应的数学物理模型及仿真平台。好比在输出电池资料配方、正负极资料特点参数（如颗粒构造、粒径散布、颗粒形貌等）、极片构造参数（如极片厚度、孔隙率等）之后，软件就能给出电池电机能、热机能、析锂快充特性、老化寿命特性等的机能预测。


易来科得仿真技术可预测机能
因此，电池企业能够使用易来科得仿真软件来零碎地指点资料选型与电极、电芯设计，完成参数化正向仿真设计。这将明显进步电池企业的新产品开发效力与研发才能，增加试验测试次数，至多可将本来9~36月的研发周期缩短至3~6个月。
晋升电池正向设计才能需求从资料-构造-工艺-机能这个四面体瓜葛登程。综合来看，易来科得的仿真软件能够从资料、构造及工艺上提供电池机能晋升计划。
现有电池资料的机能天花板彻底没有在试验试错的老旧设计办法下被发扬出来，易来科得建设了电池正负极、导电剂等资料的本征能源学参数数据库，在化学体系不产生严重改造情景下，尽量在能源学档次发扬资料的实践下限，为电池资料配方优化设计提供指点。
构造方面，易来科得基于颗粒尺度的实在电化学模型能够辅佐不同资料体系下活性颗粒和电极层的构造设计，极大地优化载流子的传输效力，片面晋升电芯机能。
易来科得仿真软件能够输出接近70多种电池设计及工艺参数，仿真模型形容将更加精准，能够完成高保真度的电芯设计仿真。BOL测试形态下，易来科得电芯机能预测仿真误差在5%之内。
基于丰硕的电化学机理模型库，知足不同畛域电池设计需要
针对不同畛域的电池设计需要，易来科得能够提供更加精准的设计优化计划。好比储能畛域关于电池循环次数提出了更高的要求，但电池寿命预测与优化始终是业界困难。
易来科得在机理上综合斟酌析锂、SEI成膜、产气、界面阻抗减少等老化机理，建设电化学-热耦合的老化机理模型，并建设一系列电化学偏微分方程组进行求解，能够在多孔电极模型中定位产生老化进程的宏观地位，从而获得影响电池循环寿命的症结要素，提供电极与电芯尺度上的设计优化计划。


电池寿命预测中的次要机理


易来科得电化学-热耦合模型
将来，易来科得将继续丰硕电化学机理模型，好比针对不同资料如高硅负极、高镍正极开发新的多物理场耦合机理模型，包罗针对下一代电池技术如固态电池、燃料电池等提供配套的电化学机理模型。
易来科得开创人兼CEO陈新虹博士向36氪表现，经过在多孔电极模型、电化学机理模型、求解器、资料本征能源学参数测定等方面的自主翻新研发，易来科得已解决电池介观尺度上从颗粒到极片的正向设计仿真瓶颈问题。
谈及AI将来在电池设计仿真环节的作历时，陈新虹博士表现，将来以AI技术为中心的寻优算法将疾速找到设计参数界限规模内的最优设计参数组合，疾速完成既定电池型号的智能设计，不用耗损少量人力来进行设计优化。
在软件部署形式上，公司采用了SaaS模式，这样能够为电池企业节俭下低廉的高机能计算硬件初始费用，客户可随时使用最新的软件版本。并且SaaS模式也无利于电池企业外部设计、仿真、测试团队之间的研发协同。
电池设计日趋多元化，电池设计仿真软件需要将继续增长
从市场开展角度来看，跟着片面电动化重新动力汽车开始延长，将来不同场景、不同规格关于电池机能的设计指标存在差别，各类电池外部“载流子传输通道图”的设计结构也会不同。因此，电池将来的设计需要会更加多元。这也就象征着企业关于第三方电池设计仿真软件的需要将会继续增长。
另外，车企和其余新玩家不停涌入能源电池产业。特别是车企在染指电池研发环节后，迫切需求经过电池技术翻新来带动整车机能晋升，进而完成品牌差别化，于是对电池资料、构造和工艺的翻新设计需要非常迫切。
车企又由于不具备电池企业与日俱增的深挚设计和工艺教训，所以需求经过新一代仿真软件来完成电池型号的疾速设计，增加试验试错办法带来的长周期高本钱投入，建设更加高效的研发才能体系。
总的来讲，电池仿真软件无论是无理论翻新上仍是数值摹拟办法上都存在拓展的空间，国际电池全产业链的宏大制作范围劣势，以及潜伏的测试、制作数据范围劣势也都是国外所不具备的。另外，上游市场主体继续减少，需要日趋多元化。这些无利要素为易来科得这样的电池CAE软件公司提供了技术翻新的空间和丰厚的开展土壤。
业务停顿方面，易来科得已与国际头部电芯厂、整车厂发展业务协作，并在欧洲设立子公司，发展相干业务流动。公司曾为欧洲地域的一家电池超级工厂交付了一套残缺的电芯设计计划。
商业模式上，易来科得能够为客户交付仿真研发软件平台或者残缺的电池设计计划，相似于半导体行业中EDA软件公司同时掌握软件和IP。
将来产品布局方面，易来科得还会将仿真与测试融会起来，打造电芯研发全流程数字化平台。
易来科得中心团队成员来自清华大学、康奈尔大学、南京理工大学等，在电化学实践、多物理场仿真等畛域拥有丰硕教训，少数成员在国际外相干畛域从业10年以上。
易来科得在往年8月已宣告实现数千万元A轮融资，该轮融资由附属于博世团体的博世创投领投，老股东翻新工场跟投。