行业现状与核心痛点 - 中国是全球锂离子电池生产与应用第一大国,2024年锂离子电池出货量达1214.6GWh,同比增长36.9%,占全球总出货量的78%,行业市值超1万亿元 [2] - 锂电池研发长期受制于低效的传统“手搓试错”模式,依赖调整配方和反复实验,效率低下 [2] - 研发面临“跨尺度、长流程、多因素”三大核心挑战,且商业化锂电池能量密度接近极限,新一代电池如锂金属和全固态电池面临科学与工程难题,难以商业化 [2] - 传统研发周期冗长,一款电芯从设计到定型往往需1到数年,成本高昂,仅中试制浆环节,传统模式常需投数十锅料,每锅料投入数十万元,单项耗费达数百万元 [2] BDA软件的技术创新与原理 - 北京大学新材料学院联合屹艮科技提出电池设计自动化(BDA)概念,构建以“跨尺度模拟+AI算法”为核心的全流程智能化平台 [3] - BDA采用“物理仿真+AI”的双轮驱动模式,物理仿真提供明确科学原理支撑,AI通过黑箱模型耦合复杂因素 [3] - 该模式精准破解传统研发三大难题:AI加速模拟进程,解决物理仿真速度慢的问题;通过实验与仿真数据构建模型,处理数十个自变量的非线性耦合关系;依托跨尺度参数传递技术,实现从原子尺度到系统层级的全链条覆盖 [3] BDA软件的应用成效与价值 - BDA软件已服务于宁德时代、比亚迪、广汽、贝特瑞等新能源头部企业 [4] - 该软件显著提效降本:传统电芯1-2年的研发周期有望被压缩至半年,材料实验从数月缩短至数日 [4] - 通过计算机模拟推荐配方,制浆等环节仅需1-2锅料即可达标,帮助企业降低30%-40%的研发成本,终极目标是降低90%以上研发成本 [4] - AI的精准预测间接提升电池安全性能,通过仿真模拟提前规避工艺缺陷和性能风险,某头部车企自研电芯循环寿命提升20%,安全测试通过率显著提高 [4] BDA软件的行业扩展与市场潜力 - BDA软件应用边界已突破锂离子电池,可通用至固态电池、钠电池、燃料电池、氢能电池等领域,因其底层算法不依赖具体电池材料 [4] - 软件已成功延伸至显示材料、半导体材料等领域,与京东方、飞凯新材等龙头企业合作 [5] - 未来最具落地潜力的细分领域包括精细化工(如塑料、胶粘剂、橡胶)、光电信息材料、半导体材料、磁性材料、复合材料以及燃料电池、氢能电池、工业催化相关材料等 [5] - 参照EDA软件200亿美元的市场规模,BDA软件发展潜力巨大,未来可能成为产业链必不可少的一环 [6] AI驱动的产业变革与未来趋势 - 未来3-5年,AI将给工业生产与研发带来根本性变化:研发端从“实验试错”转向“数字仿真+精准预测”,生产端从“标准化大规模制造”向“定制化精准智能制造”转变 [6] - 变革正推动企业竞争格局重塑,促使工业企业自研核心材料和部件以掌握核心技术话语权,AI工具是此转型的核心支撑 [6] - 锂电池行业目前尚处“小学生阶段”,未来低空经济、智能机器人、家庭和工业储能、电动船舶等场景将带来更广阔市场空间,甚至可能超越芯片行业规模 [6] 面临的挑战与国产软件机遇 - AI与工业融合面临多重现实阻碍:首要难题是交叉学科(物理、化学、材料、计算机)人才储备不足,国内极为稀缺,高校尚无对应专业和课程体系 [7] - 行业认知培育需时日,部分企业文化保守,对数字化工具接受度不高,对AI赋能信任需时间积累 [7] - 数据安全问题不容忽视,工业企业重视核心研发数据,这是屹艮科技采用私有化部署模式的重要原因 [7] - 政策支持方面,目前缺乏针对AI工业软件等基础核心领域的定向扶持,研发补贴多是“大锅饭”,生态建设有待完善 [7] - 中国拥有全球领先的新能源产业基础,有机会做出能“卡别人脖子”的核心工具,BDA软件的研发成功是从0到1的创新,为产业升级提供新质生产力工具,推动从“规模制造优势”向“核心技术优势”跨越 [7]
让研发告别“手搓试错” 国产BDA软件赋能智造万亿锂电产业