回顧2023，國內(nèi)電芯廠商、車企相繼發(fā)布了近20款電池產(chǎn)品：寧德時(shí)代的凝聚態(tài)電池、比亞迪的刀片電池、蜂巢能源的龍鱗甲電池、億偉鋰能的π電池、欣旺達(dá)的閃充電池、廣汽埃安的彈匣電池2.0......

鋰電企業(yè)的競爭早已不僅是規(guī)模和數(shù)量的較量，更是關(guān)于技術(shù)、品質(zhì)和戰(zhàn)略眼光的角逐，而其中，數(shù)字化和智能化技術(shù)能力將起到關(guān)鍵性的支撐作用。 大數(shù)據(jù)量的處理和分析的質(zhì)量和效率，更是逐漸成為制約研發(fā)迭代效率的重要因素！

在日常工作中，研發(fā)人員對于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析往往有如下的困擾

測試數(shù)據(jù)龐大、格式雜亂，處理非常繁瑣

大部分時(shí)間都浪費(fèi)在了數(shù)據(jù)收集和處理等瑣碎事務(wù)上

數(shù)據(jù)整理時(shí)出了錯(cuò)沒檢查出來，設(shè)計(jì)方向直接偏了

有些測試既有溫度變化、又有倍率變化、又有SOC變化，對比起來非常累

測試有異?？偸鞘潞蟛胖?，電芯早已起火爆炸

……

有沒有一種方案能夠同時(shí)解決數(shù)據(jù)的采、算、用三大問題呢？

筆者在與多個(gè)頭部電池企業(yè)交流的過程中，逐漸發(fā)現(xiàn)一個(gè)共識，必須要從流程的規(guī)范、數(shù)據(jù)的高效采集、存儲、分析、使用全鏈條上構(gòu)建數(shù)據(jù)閉環(huán)，建立全流程追溯體系，才能幫助企業(yè)提升其數(shù)據(jù)管理能力，充分挖掘數(shù)據(jù)背后蘊(yùn)藏的價(jià)值。

01 第一，打破數(shù)據(jù)孤島，全流程可追溯

目前很多實(shí)驗(yàn)室仍然采用線下統(tǒng)計(jì)設(shè)備通道狀態(tài)，手動(dòng)導(dǎo)出數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析處理的工作模式，龐大的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)零散分布在多個(gè)文件/系統(tǒng)中，彼此之間難以關(guān)聯(lián)打通，產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)孤島，類型多樣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)文檔、掃描件形式傳遞，測試報(bào)告高度分散在郵件、文件夾中，難以集中管理，出現(xiàn)差錯(cuò)之后，無法追溯，且共享性和復(fù)用性非常低下……不僅浪費(fèi)資源且無法保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、時(shí)效性。

人工傳遞：真實(shí)性 時(shí)效性差

測試任務(wù)難追蹤 出現(xiàn)問題難追溯

為此，我們擴(kuò)展了傳統(tǒng)lims的功能，完成了全要素考慮（人機(jī)料法環(huán)），全場景覆蓋（下單、審批、領(lǐng)樣、檢測等），全成員參與（研發(fā)人員、檢測人員、管理者）的深度閉環(huán)。通過線上快速提單，自動(dòng)流轉(zhuǎn)審核等，實(shí)現(xiàn)全流程電子化，數(shù)據(jù)記錄全留存，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)及環(huán)節(jié)可追蹤，快速查閱，快速調(diào)用。

02 第二，搭建專用算法，自動(dòng)分析操作

各電池企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室每年都在不斷累計(jì)測試數(shù)據(jù)，從測試2w通道到4w多通道，數(shù)據(jù)也從幾十TB到幾百TB甚至更多，海量的測試信息，使得鋰電工程師們被淹沒在數(shù)據(jù)的海洋中，找不到方向。

從測試設(shè)備上獲取的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過人工計(jì)算、展示、對比、篩選、擬合等操作，得出差異性，分析結(jié)果判斷圖表是否有意義，再進(jìn)行報(bào)告匯報(bào)，不僅耗費(fèi)人力、出錯(cuò)率高、且數(shù)據(jù)未做深度挖掘，利用率低。

為幫助企業(yè)更好地克服上述挑戰(zhàn)，我們團(tuán)隊(duì)搭建了一套完整的數(shù)據(jù)采集? 清洗? 分析?展示平臺，讓測試數(shù)據(jù)不再霧里看花。

1）數(shù)據(jù)采集：采集來自各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，包括不同廠商、不同測點(diǎn)標(biāo)識、異構(gòu)數(shù)據(jù)介質(zhì)等，建設(shè)HIVE數(shù)據(jù)倉庫加OLAP分析型數(shù)據(jù)庫集群的混合架構(gòu)方式完成數(shù)據(jù)存儲。

2）數(shù)據(jù)異常監(jiān)控及預(yù)警：通過規(guī)則初篩、變點(diǎn)檢測、多工況過濾、集成分類器預(yù)測等步驟，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常監(jiān)控與分析，保證入庫質(zhì)量。

3）數(shù)據(jù)治理：搭建了56個(gè)數(shù)據(jù)腳本（設(shè)備數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)倉庫處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量探查等）和3個(gè)數(shù)據(jù)處理模型（預(yù)處理模型、溫度通道模型、工步序號模型），工步序號模型，重啟測試可自動(dòng)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)；溫度通道模型,差異溫度測試可快速解析數(shù)據(jù)；跨天處理模型，可快速接續(xù)不同時(shí)間、不同設(shè)備測試數(shù)據(jù)。

4）數(shù)據(jù)分析：平臺內(nèi)嵌獨(dú)立的數(shù)據(jù)分析開發(fā)功能，覆蓋9大測試項(xiàng)，提供150余種專業(yè)分析模板，為5大分析場景服務(wù)，工程師可以在平臺上進(jìn)行dQ/dV曲線分析、HPPC分析、放電速率分析、GITT分析、循環(huán)壽命分析等。

同時(shí)，支持對短期測試測試結(jié)果的不同設(shè)計(jì)方案性能優(yōu)劣自動(dòng)分析，輔助設(shè)計(jì)人員確定迭代方向，避免由于數(shù)據(jù)分析不到位導(dǎo)致的不必要實(shí)驗(yàn)，減少研發(fā)成本；支持長循環(huán)數(shù)據(jù)的日更新以及測試截止條件的監(jiān)控；測試過程異常自動(dòng)識別，指導(dǎo)異常電芯及時(shí)下機(jī)、避免資源浪費(fèi)，同時(shí)提供分析工具，支持?jǐn)?shù)據(jù)分析。

5）智能報(bào)告：提供了超200個(gè)模板，只需要簡單的拖拽配置即可智能生成報(bào)告，單份報(bào)告制作時(shí)間可從8小時(shí)縮短至 2小時(shí)，同時(shí)杜絕了人為因素造成的偏差，保障了檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

這樣一套平臺就完成了數(shù)據(jù)的采-算-用貫通，幫助工程師更快、更準(zhǔn)確地分析電池測試數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，大大節(jié)省工作時(shí)間。

03 第三，數(shù)據(jù)沉淀AI智能預(yù)測 賦能研發(fā)

大量的測試化數(shù)據(jù)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化分析之后，結(jié)合鋰電池材料數(shù)據(jù)資源，可沉淀下來形成企業(yè)知識庫，如材料數(shù)據(jù)庫、電池表征庫、電化學(xué)參數(shù)庫等，將極大地有利于企業(yè)知識復(fù)用，加快產(chǎn)品的研發(fā)迭代。

比如一些工程師由于經(jīng)驗(yàn)不足，在不同材料之間的選型需要查看大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并且有時(shí)候查到的內(nèi)容還是不是準(zhǔn)確信息，浪費(fèi)很多時(shí)間。這時(shí)候，通過電池材料庫功能就可以直接在線查詢正極、負(fù)極、電解液、PACK、隔膜、粘結(jié)等各種材料的詳細(xì)精準(zhǔn)信息，快速篩選成百上千種材料，在線對比找到最優(yōu)候選材料。

?

隨著應(yīng)用的進(jìn)一步深化，我們還將面臨一個(gè)關(guān)鍵問題，那就是如何將這些數(shù)據(jù)與AI進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而為我們的下一步研發(fā)計(jì)劃提供有力指導(dǎo)。比如綜合多項(xiàng)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化預(yù)測計(jì)算，如電芯內(nèi)阻/DCR預(yù)測、電芯體積變化預(yù)測等，結(jié)合電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理模型進(jìn)行AI算法開發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)指數(shù)級賦能電池研發(fā)工作，幫助管理者更快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行科學(xué)決策。

當(dāng)前，筆者團(tuán)隊(duì)最新研發(fā)智能電芯平臺即將發(fā)布，為電芯研發(fā)工程師提供電芯快速設(shè)計(jì)工具、需求管理和材料數(shù)據(jù)庫等功能，可進(jìn)行智能選材、單人一鍵生成設(shè)計(jì)方案、電芯成本仿真等，實(shí)現(xiàn)電芯開發(fā)從基于經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)到基于材料數(shù)據(jù)庫和人工智能的智能輔助設(shè)計(jì)。

審核編輯：劉清