В Германия стартира експериментален проект с амбицията да промени начина, по който се произвеждат батерии, чрез използването на изкуствен интелект. Проектът носи името KiBa-Pro и има за цел да трансформира производството на клетки с помощта на софтуер за анализ, базиран на AI.

Инициативата е финансирана от германското правителство с 2,4 млн. евро и се координира от EAS Batteries съвместно с RWTH Aachen, KIT, Batalyse и Omron. Целта е ясна – производството на литиево-железно-фосфатни (LFP) клетки да стане по-ефективно чрез събиране и анализ на огромни количества данни и използване на прогнозни модели.

Необходими са специализирани производствени линии

В началния етап участващите компании ще работят по пълната дигитализация на производствената линия. Сензори и системи за събиране на данни ще следят в реално време информацията за използваните материали, производствените процеси и качеството, създавайки по този начин огромна база данни.

Тук се включва изкуственият интелект. Той ще анализира милиони отделни данни, за да открие зависимостите между параметрите на производството и крайните характеристики на LFP клетките – например техния капацитет, експлоатационен живот и производителност.

Целта е промените в производствения процес първо да могат да бъдат симулирани виртуално, преди да бъдат приложени във фабриката. Така ще се намалят отпадъците, ще се ускори разработването на нови решения и ще се подобри качеството на крайния продукт. Проектът има за цел също така да увеличи живота на клетките и производствения добив.

Изкуственият интелект в услуга на батериите

Всъщност това е само едно от многобройните приложения на изкуствения интелект в света на батериите. Алгоритми вече се използват при търсенето на нови химични състави, като анализират милиони възможни комбинации от материали, за да открият най-перспективните по отношение на енергийна плътност, скорост на зареждане, цена и дълготрайност.

Този подход позволява драстично да се намали броят на необходимите лабораторни експерименти и да се ускори разработването на технологии, които все още не са достигнали пълна зрялост – например твърдотелните и натриево-йонните батерии.

AI навлиза и в автомобилите

Изкуственият интелект играе все по-важна роля и през целия жизнен цикъл на батерията. Съвременните системи за управление на батерията (BMS) непрекъснато събират данни за напрежението, температурите, тока и циклите на зареждане. Така те могат по-точно да оценяват състоянието на батерията, да предвиждат нейното деградиране и да оптимизират процеса на зареждане.

Някои производители разработват и истински „дигитални близнаци“ на батериите – виртуални модели, които постоянно се актуализират с информация, изпращана от автомобила чрез облачни услуги. Те могат да предвиждат потенциални неизправности и да препоръчват намеса още преди да възникне реален проблем. Първите проучвания вече разглеждат и въпроса за емисиите на CO₂, свързани конкретно с работата на подобни системи.

Изкуственият интелект остава полезен и когато батерията достигне края на автомобилния си живот. Чрез анализ на състоянието на отделните клетки той може да определи дали те все още са подходящи за „втори живот“ като стационарна система за съхранение на енергия, или е по-добре директно да бъдат изпратени за рециклиране.
Така ценни суровини като литий, никел, кобалт и други материали могат да бъдат възстановени по възможно най-ефективния начин.