开篇
数据,才是电池AI分析的天花板
电池性能智能分析,正成为固态电池、太阳电池研发的核心抓手。行业早已形成共识:AI模型预测分析精度的天花板,由底层数据质量决定。
但现实往往骨感。我们在与多家电池研发实验室的交流中发现一个普遍矛盾:算法团队能力很强,却被困在“找数据、洗数据、对数据”的泥潭里——数据治理没做好,再好的模型也喂不饱。
能科科技的解法,不是去再造一个分析模型,而是聚焦一件更基础、更关键的事——为所有电池智能分析模型铺设高质量的数据基座。依托智能数字化实验室控制系统,我们构建“大模型+RAG知识库+数据治理”一体化底座,为性能研判、老化参数辨识、寿命评估等 AI 应用提供干净、完整、可溯源的标准化试验数据集打通从实验室数据采集、治理到智能模型调用的完整科研闭环。
行业痛点
数据乱象,制约电池AI分析落地
面向固态电池、空间储能电池研发场景,传统实验室手工管理模式严重限制AI算法能力释放。实验室多类电化学测试、制备设备输出CSV、二进制、图像等异构数据,形成大量数据孤岛,人工归集样本耗时久,数据缺失、错录现象频发;充放电、温度、循环电流等原始数据混杂空值、异常跳变,缺少统一校验标准,脏数据直接拉高智能分析误差。
电池性能衰减属于“人、机、料、法、环、测”多要素耦合结果,线下台账无法实现全维度信息关联追溯,AI模型仅能依靠单一电测曲线做浅层分析。实验室日均产生近百万条试验数据,缺少统一的数据服务与算力调度能力,算法团队需耗费大量时间跨多系统导出、整理原始样本,拉长模型迭代周期。
再好的智能分析算法,缺少经过规范化治理的全域数据,终究是无源之水。
方案落地
四层体系,构建数据到AI的能力通道
参考智能数字化实验室控制系统“IoT感知层、MES业务层、数据平台层、AI层”总体架构,平台构建“自动采集—智能治理—知识沉淀—低代码AI应用”四层完整体系。
能科科技在这一场景中的核心定位,是AI三要素中的“应用层最后一公里”——我们聚焦数据供给侧能力建设,把算法团队从数据预处理泥潭中解放出来,让他们的模型跑得更快、更准,而非替代他们去开发底层分析模型。
01 IoT+MES源头采集,实现全要素自动关联
系统通过OPC UA、MQTT等多协议对接实验室各类试验设备,关键数据采集频率≤1秒,关键工序数据采集覆盖率≥95%,实现测试、环境、设备、能耗数据实时接入。依托能科乐造MES业务能力,试验数据自动绑定“人、机、料、法、环、测”六大溯源标签,落实电池全生命周期追溯能力,单批次电池全要素信息快速调取。危化品管控、作业工单、危险工序记录同步入库,把业务流程信息转化为 AI 模型可用的特征字段,补齐单纯电测数据缺失的业务维度。
02 可视化数据处理流水线,完成数据标准化治理
平台内置拖拽式数据处理模块,提供异常值处理、缺失值插补、ZScore/MinMax标准化、自定义变量生成全套工具链,对多源异构数据做格式统一、校验过滤。支持数据集版本管理,每一轮清洗处理自动留存快照,可随时回滚;科研人员可按电池体系、工况、循环条件筛选,一键构建面向电池智能分析的专用数据集,直接输出可被AI模型调用的结构化文件。数据清洗自动化率98%以上,把算法人员从繁杂原始数据预处理中解放出来。
03 RAG专业知识库,沉淀电池研发知识资产
搭建面向电池研发领域的RAG智能知识库,整合内部循环测试数据集、工艺BOM、专利文献、性能衰减故障案例库。依托向量检索技术,实现实验数据与专业知识的关联匹配,为智能分析应用提供工艺先验知识补充,辅助模型识别老化特征。知识库同时支撑智能问答,研发人员可通过自然语言查询历史试验案例、工艺参数,实现经验知识沉淀复用。
04 低代码AI应用平台,打通数据与算法协同闭环
基于类 Dify 低代码 AI 工作流编排平台,能科提供模型调度、数据集输出、结果回流的支撑能力,而非替代客户开发底层分析模型。科研人员通过可视化拖拽即可编排“数据集选取—特征提取—模型调用—报告生成”完整工作流;支持自然语言取数,输入查询条件即可快速筛选导出训练数据集;算力资源统一调度,支撑工况生成、老化参数辨识、寿命预测等模型高效运行。同时建立分析结果反向回流机制:AI输出的异常电芯、分析偏差样本自动回流至数据治理模块,异常工况标记归档至知识库,形成“采集→治理→模型分析→异常回流→迭代优化”的闭环。平台配套自动报告生成模块,融合MES业务、测试数据、AI分析结果,一键输出标准化试验分析报告。
实践价值
数据底座释放AI分析效能
提升模型输出质量:经过全链路治理的全要素数据集,在某客户POC中电池智能分析评测准确度达到96%以上,满足高精度研发验证要求,规避脏数据带来的误判风险。
大幅释放算法人力:数据采集、清洗、样本归集自动化,算法团队不用消耗大量时间处理原始杂乱数据,单批次数据集准备从数天缩短至十余分钟,模型迭代效率显著提升。
实现性能异常根因追溯:当AI研判电芯性能衰减超标,系统可快速回溯物料、工艺、设备、环境全链条信息,定位衰减诱因,直接支撑配方迭代和工艺优化。
可复用的研发数字资产:历史试验、故障案例、工艺知识统一沉淀为企业知识库,可复用于固态电池、太阳电池、钠离子电池各类AI分析任务,减少重复试验,降低研发成本。
结语
以数据治理为核心,依托智能数字化实验室控制系统完整能力,能科科技为各类电池智能模型稳定运行铺设数字化基础设施。未来,我们将持续完善“数据治理+AI低代码应用”能力,扩充知识库样本,优化数据集构建与工作流编排能力,持续为电池研发AI模型提供高质量数据供给。
| 文章作者:刘 博
| 排版执行:孙凯丽