Ta們用數字種植綠色山河:牛津博士與儲能之變

naojiti發表於2021-11-16

10月24日,《關於完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》正式對外公佈。其中指出,實現碳達峰、碳中和是著力解決資源環境約束突出問題、實現中華民族永續發展的必然選擇,是構建人類命運共同體的莊嚴承諾。

毫無疑問,如今能源變革已經從一個技術問題、產業問題,上升為國家經濟與社會發展的主軸。而這條走向碳達峰、碳中和的新時代發展之路,離不開數字技術與能源產業的深度結合。

用數字化技術推動能源革命,這個目標對於我們大部分人來說是個美好而誠懇的期待;對於另一些人來說,這就是他們的日常。

在華為數字能源技術有限公司,就有這樣一群人:他們一手是數字化、智慧化的種子,一手是能源產業的廣袤黑土。他們的工作,就是要種出一片綠色山河。

今天我們來了解這樣一個人和他的故事。他是畢業於牛津大學的博士,他也是推動解決鋰電池壽命預測難題的儲能應用專家。

侯天宏博士說,華為數字能源致力於讓大家用到便宜的電、綠色的電、穩定的電。

讓我們來看看,他和華為數字能源,是如何踐行這個諾言的。

當牛津博士,來到華為數字能源

侯天宏博士本科畢業於南開大學化學系。在博士階段,他前往大名鼎鼎的牛津大學,專注於鋰電池材料的研發與整體模擬。

在交流中他告訴我們,社會中存在著強大的能源儲存需求,許多電力都可以也應該儲存起來。相比較來說,大家可能對電池代表的電力儲存有清晰的概念,但其實我們的電力儲存量只佔據總髮電量的1%左右。在電力儲存領域,還有著巨大的挑戰與機會。而這也是侯博士走向這個領域的初心。

2018年,剛剛畢業的侯天宏博士主動將簡歷傳送給華為。因為他本身就是深圳人,可以說是從小伴隨著華為成長。不久之後,牛津博士加入了當時的華為網路能源,開始在華為探索鋰電池的更多奧秘。

提到華為,大家可能想到的更多是通訊與資訊科技。但事實上,華為在能源領域也有著廣泛的佈局和探索。在數字技術與能源產業的結合中,華為的技術與產品早已滲透到我們生活的方方面面。

從無線通訊基站到高速公路的ETC系統,從光伏太陽能基地到手機中的電池系統,華為與數字能源的緣分早已凝結在一起。

而來到華為之後,首先迎接侯天宏博士的是如何與公司一同翻越鋰電池的山丘。

翻越鋰電池的山丘

從手機到汽車,鋰電池已經成為了社會經濟中不可或缺的一部分。同時,鋰電池也有大量亟待突破的挑戰。比如說,電池壽命快速評估技術。

由於大型鋰電池需要長時間反覆使用,並且鋰電池的工作場景與工作目的非常複雜,因此判斷其使用壽命與預測性維護就成了一個難題。就像疫苗開發初期,會因為沒有足夠長的觀察時間而難以判斷疫苗有效期,鋰電池壽命快速評估也有這個問題。

但在華為數字能源看來,鋰電池壽命的準確預測具有極高的產業價值。一方面精準預測可以幫助使用者更準確估算成本,合理安排整體方案;另一方面也可以實現精準的電池替換與維修,實現資源的最大化利用。

而構建鋰電壽命快速評估能力與提升鋰電迴圈壽命的課題,就落到了剛剛加入部門3個月的侯天宏博士身上。經過前期技術調研和多種方案的優缺點比對,候博士發現這一領域有待提高的地方還有很多。緊接著,他參與到了鋰電池壽命預測演算法從0到1的搭建中,實現了一系列原創新型技術的落地。

透過大量的文獻學習與測試實驗,在分析了部門超過三年、以及上百組電池測試資料,再結合大資料的處理方式,侯天宏博士最終克服了挑戰,搭建出了全部門使用的鋰電壽命快速評估模型,將鋰電迴圈測試時間降低了40%以上,由此可以每年節省上百萬的測試費用。

侯天宏博士回憶道,從接手鋰電池壽命預測工作之後,到現在為止整體研究思路已經比較清晰。透過將大方向不斷拆解,再將具體的研究成果與技術突破不斷拼圖式整合,最終實現整體技術路線的系統化搭建。這個過程中,他和團隊克服一系列測試環境與測試人員不足的問題,並且還建立部門與全球知名高校的技術合作,解決鋰電池基礎機理研究方面的重要問題。

剛到華為就勇於翻越鋰電池山丘的侯博士,已經階段性證明了自己可以完成挑戰。鋰電池壽命預測模型的突破,不僅給華為數字能源帶來了研發效率提升、綜合成本降低等一系列價值,還將為廣大客戶提升產品體驗,實現鋰電池全生命週期的安全效益提升與成本可控。

“翻越山丘”之後的侯天宏博士,正在與團隊、部門一起迎接更多的儲能應用挑戰。他們的耕作,或許正是數字能源變革的一段序曲。

儲能升級與能源革命

幾個月以來,我們能夠發現身邊的能源話題討論越來越多。先是一些地方限電導致了熱議,緊接著長假出行時電動車充電難也引發了廣泛關注。統籌環境保護和經濟發展,兼顧應對氣候變化和保障民生成為了新的全球共識。

想要實現這一目標,就離不開能源產業本身的技術突破,其中儲能又是無法繞開的一環。

比如說,面對電動車的充電難題,如果儲能裝置的效能強、成本低、易維護,那麼就可以在各地建設更多的充電站,從而極大程度提升電動車的使用體驗,增強綠色能源的社會價值。

在民生用電中,我國西北部有非常優質的清潔能源發電條件,而影響這些能源使用的重要因素就在於儲能環節。如果可以有效完成大規模儲能,根據用電需求進行能源實時調節,那麼用電短缺的問題將被極大程度緩解,綠色能源將得到更有效的利用。

這些看似宏大、長遠的能源變化,起點可能就在一塊鋰電池的技術突破,就在侯天宏博士和華為數字能源正努力耕種的綠色山河。

面向未來,侯天宏博士認為能源行業具有巨大的潛力。能源革命絕不僅僅是一個風口,而他也非常驕傲能夠參與其中,成為能源變革行動的一份子。從能源壽命出發,他和團隊未來還將推動解決儲能中的高安全、高能效、智慧化等等挑戰。華為數字能源公司也會從“用位元管理瓦特”的初心出發,推動綠色能源的數字化變革。

對於華為大家當然有很多關注。但華為在能源領域數十年的深耕與持續的技術突破,可能相對來說有些低調和沉默。但還是期待大家更多關注這家公司,這群人,以及這場能源數字化變革。最終它聯接著我們每個人的家庭與生活,聯接著人類共同的綠色未來。

能源變革的真正形態,是隨風潛入夜,潤物細無聲。

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