文章来源于维科网锂电,作者维科网锂电
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行业结构性过剩导致高端产能与低端产能分化加剧
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新能源汽车和储能市场价格战愈演愈烈
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电池技术百花齐放,攻坚战已然打响
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资源与市场的天平进一步向头部企业倾斜,中小型企业夹缝求生
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笔者团队深耕电池、材料研发测试全链数字化运营服务领域多年,在与多个行业头部企业深入合作的过程中,从3个层级深挖出电池测试研发领域6大痛点并“对症下药”,打造出一个集大数据采集与处理、实验室智能管理、自动化报告、计算分析、材料参数库等应用服务于一体的定制化数智平台,为电池材料开发、电池研发企业排忧解难!
▶ 痛点1:实验室管理工作的复杂性和艰巨性与日俱增
目前很多实验室仍然采用线下统计设备通道状态,手动导出数据来进行分析处理的工作模式,庞大的业务数据零散分布在多个文件/系统中,彼此之间难以关联打通,产生大量的数据孤岛,类型多样的实验数据以数据文档、扫描件形式传递,测试报告高度分散在邮件、文件夹中,难以集中管理,出现差错之后,无法追溯,且共享性和复用性非常低下……不仅浪费资源且无法保证数据的真实性、时效性。
▶ 解决方案:强化业务管理、打通数据壁垒
为此,平台扩展了传统lims系统的功能,完成了全要素考虑(人机料法环),全场景覆盖(下单、审批、领样、检测等),全成员参与(研发人员、检测人员、管理者)的深度闭环。通过线上快速提单,自动流转审核等,实现全流程电子化,数据记录全留存,错误数据及环节可追踪,快速查阅,快速调用。
dlims工作流程示意
▶痛点2:检测设备多、杂,需要大量人力操作

多样设备
▶解决方案:构建完善、共享、统一管理的数据环境
▶痛点3:数据处理费时、费力、易出错
从测试设备上获取的数据需要经过人工计算、展示、对比、筛选、拟合等操作,得出差异性,分析结果判断图表是否有意义,进行分发和报告汇报。工程师每日需处理200-500GB不同来源及类型的数据,不仅耗费人力、出错率高、且数据未做深度挖掘,利用率低。
▶解决方案:搭建专用算法,自动分析操作
dCore(数据存储与处理平台)搭建了56个数据脚本(设备数据标准化、数据仓库处理、数据质量探查)和3个数据处理模型(预处理模型、温度通道模型、工步序号模型),以T+1的方式处理每日产生的大量数据,分布式计算解决数据清洗及分析统计,最终的少量数据进入高性能数据库Clickhouse满足业务灵活的展示需求。多维度呈现可视化信息,时刻监控测试数据及时发现异常,避免长期浪费资源!
部分分析模板
▶痛点4:报告格式、形式各异,出具效率低
▶解决方案:报告一键生成
dreport(智能报告)内含200+通用模板,自动生成测试报告,出具单份报告可从原先的8小时缩减至2小时,大大提升工作效率。
平台支持测试数据的多元化输入手段,包括手动输入、设备数据导入、数仓接入,数据输入后再通过模板自动化生成报告,研究人员可以根据自身需求和测试要求、报告格式,灵活地设置模板,以满足特定的应用场景和要求。并且可以用自己习惯的方呈现,如表格、图表、图像等,这样可以大大提高报告的可读性和实用性,帮助研究人员更好地理解和利用测试结果。
智能报告页面
▶痛点5:材料查找困难、准确性无法保证
在锂电池的研究和开发中,材料的选择和优化是提高工作效率的关键因素之一,研究人员或工程师查找材料的详细数据需要查找多个网站,效率很低且准确性难以保障,在不同材料之间的选型则需要查看大量的数据进行对比,非常繁琐。
▶解决方案:知识库沉淀,随时查询及对比分析
dMaterial(电池材料库)提供正极材料库、负极材料库、电解液材料库、导电材料库、PACK材料库、隔膜材料库、粘结材料库、失效材料库等各种材料的详细、精准信息,包括其物理和化学特性、性能参数以及相关的研究和应用数据,深度挖掘材料各项数据,纵向、横向刨析材料之间的差异指标,帮助电池研究人员、工程师和制造商进行材料、测试样品、供应商样品之间的对比,快速化筛选成百上千材料,找到最优候选材料,达到事半功倍的效果,减少研发测试频次,为企业有效降本增效。
▶痛点6: 海量数据沉没,无法深入挖掘
▶解决方案:将数据沉淀、复用和高效应用
该平台可以通过数据沉淀,协助研发团队形成知识库积累,在电池寿命、充放电性能、失效、克容比、能效比等各种分析场景中使用。同时,具有对材料和成品在试制、测试过程中产生的大量原始数据进行高效处理计算的能力。如:
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电芯体积变化分析:基于设备+数据的一体化解决方案 -
材料测试预测:通过测量分析粉末、极片等电阻,快速预测电池性能 -
通过机理模型、老化衰减数据库、参数辨识算法三大手段降低测试周期 -
测试数据异常智能分析:接入性能试验设备数据→创建异常监控项目范围和指标模型→创建异常监控自动作业程序→调用监控程序→输出异常数据结果 -
寿命预测分析:基于第一性原理老化分析流程,建立电池结构数据库和材料属性数据库,通过机器学习方法进行训练老化模型,再通过计算和实际测试数据不断完善模型,形成现有配方或相似配方的预测分析能力 数字孪生技术:将实验室一比一还原,结合数采和数控技术,让远程操作所见即所得
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