从早晨唤醒7790必发集团闹钟，到随身携带的手机，再到电动汽车、无人机等新兴产品，无一不依赖于电池提供的不变电力。

然而，随着电池使用功夫的增长，其容量会逐步衰减，造成供电功夫缩短，影响设备的正常职能。若是能实时检测电池寿命，用户就能在电池机能显著降落前采取相应措施，从而预防因电池问题导致的设备故障或数据迷失，耽搁电池整体使用寿命。

近日，中国科学院大连化学物理钻研所(以下简称大连化物所)钻研员陈忠伟、副钻研员毛治宇团队，结合西安交通大学教授冯江涛，在电池健全治理领域获得新进展。他们开发了一种新型的深度进建模型，有效解决了传统步骤对大量充电测试数据的依赖问题，为电池实时寿命预估提供了新思路，实现了锂电池寿命的端到端评估。同时，该模型作为团队开发的第一代电池数字大脑PBSRD Digit主题模型的沉要组成部门，为电池智能治理提供相识决规划。有关成就颁发于《电气电子工程师学会交通电气化学报》。

难以预测的电池寿命

电池的循环寿命是指电池在划定的充放电前提下，经历屡次齐全充放电循环后，容量或机能降落到初始值的某一划定百分比所能经历的充放电次数。通常以电池容量衰减到初始值的80%作为循环寿命的“终点”。

如果一部手机的电池循环寿命是500次，这就意味着，若是每天把手机电量齐全用完再充斥，那么约莫500天后，你就会感触手机电量没有以前那么耐用了，由于电池的循环寿命到了。

由于电池容量退化是一个受多种成分影响的动态过程，蕴含充放电循环次数、充放电深度、环境温度、电池老化等，这些成分相互作用，使得电池寿命预测变得尤为复杂。

此前，电池寿命预测都在尝试室内进行。好比让电池加快循环，在高温45℃下高倍率运行，以此揣度它在现实利用场景中的使用寿命。但是，分歧的利用场景和运行前提会对锂电池寿命产生显著影响，以至无法实现对电池的精准预测。

目前，好多团队正积极投身于人为智能领域的索求。“遗憾的是，当前的人为智能技术及其进建深度，以及有限的人力资源，不能齐全满足对电池寿命进行精确检测的需要。”毛治宇说，“基于这一近况，我们萌生了一个设想——设计一个可能直接且高效检测电池寿命的创新模型。这一模型致力于突破现有技术的局限，为电池健全治理提供更为靠得住和智能的解决规划。”

人为智能模型让电池“透视”

2017年，毛治宇在加拿大滑铁卢大学读博士，陈忠伟是他的导师。其时，人为智能刚刚起步，他们想尝试一下，用它能否解决电池寿命检测这一难题。

“现实上，电池蕴含正极、负极、隔阂、电极液等，是一个复杂的电化学系统。但是，那时辰的模型还停顿在单一的神经网络进建，人为智能检测刚刚起头，我们就用自己的电池尝试测试，并纳入此前未被思考到的电池老化问题，最终检测出来的电池寿命与现实寿命相比，精杜仔了很大提高。”毛治宇回顾当初第一次尝试时说。

这次初步尝试开启了毛治宇在人为智能利用于电池智能治理方向的科研之路。后来，二人先后归国工作，毛治宇又参与了陈忠伟的团队。

陈忠伟团队有一个方向是智能电池，蕴含人为智能利用于科学、人为智能利用于工程，毛治宇想在这里圆梦。而目前科技领域已有多幼我工智能的推算模型，他们“借风使船”结合多个模型，实现了优势互补。

“我们利用了Vision Transformer结构，它能够进行并行推算，同时处置多个工作。”论文第一作者、在大连化物所从事博士后钻研的刘云鹏介绍，“还有一个空间流加功夫流的双流框架，可提取多维功夫尺度信息，同时借助高效自把稳力机造削减推算复杂度。我们凭据分歧的优势将这两种算法进行了结合。”

这项钻研提出了一种基于少量充电周期数据的深度进建模型，该模型通过带有双流框架的Vision Transformer结构和高效自把稳力机造，捉拿并融合多功夫尺度暗藏特点，实现对电池当前循环寿命和渣滓使用寿命的正确预测。

该模型在仅使用15个充电周期数据的情况下，可能将上述两种预测误差别离节造在5.40%和4.64%以内。并且，在面对训练数据集内未出现的充电战术时，仍能维持较低的预测误差，证了然其zero-shot泛化能力。

打造“电池数字大脑”

同时，该电池寿命预测模型是第一代电池数字大脑PBSRD Digit的沉要组成部门。通过将模型整合到该系统中，进一步提高了系统的正确性。目前，该电池数字大脑系统作为大规模工贸易储能和电动汽车的能量治理主题，可部署于云端服务器和客户端嵌入式设备。

“此刻新能源出格是储能是热点话题，好多厂家都想开发全性命周期的电池智能治理系统。我们但愿建设一个齐全的电池数字大脑，可能更好地治理电池，像大脑一样节造电池的各个方面，让电池效能更高、寿命更长。这是我们将来的一个智能化发展方向。”毛治宇介绍说。

事实上，陈忠伟、毛治宇、刘云鹏正好是一个团队内的“师徒三代”。经过多年发展，团队在电化学、电催化、人为智能方面都有着深厚的堆集。他们的指标是打造从基础钻研到关键技术开发再到产业利用示范的全链条模式，以利用为导向真正走向产业化，甚至对整个领域产生影响。

150余人的团队中，汇聚了超过50位经验丰硕的工程师。他们拥有分歧的技术布景，不乏在大数据架构与算法领域深耕多年的专家，善于将前沿的算法钻研转化为高效、不变的系统架构，确保技术成就可能顺利落地。

正是这种“钻研+开发”深度融合的模式，使得团队可能逾越传统界限，推进分歧领域知识与技术的交叉融合。工程师们不仅能独立承担项目研发的沉任，还能与科研人员缜密合作，将最新钻研成就迅快转化为产品职能，从而加快技术创新与产业升级的措施。

通过这种高效的合作机造，团队不仅在电池寿命检测等特定领域获得突破，还能矫捷应对各类复杂挑战，推动多个项目并行发展，最终实现多元化、全方位的技术创新指标。

“将来，我们打算利用模型提炼等技术进一步优化模型，以提高资源利用率，打造真正的数字大脑。”陈忠伟说。

（起源：中国能源网）