Quá trình nghiên cứu pin an toàn và hiệu suất cao đang được thúc đẩy mạnh mẽ nhờ sự can thiệp của trí tuệ nhân tạo, tiến triển nhanh chóng như tên lửa.
Doanh số xe điện dường như đang gặp khó khăn. Nhu cầu về ô tô điện tại Mỹ và nhiều thị trường đã giảm sút trong năm qua, khiến một số nhà sản xuất ô tô tạm ngừng đầu tư.
Các cuộc khảo sát chỉ ra những mối lo ngại lớn nhất của người dùng đối với xe điện gồm chi phí sở hữu, thời gian sạc và phạm vi hoạt động. Tất cả vấn đề này xuất phát từ một bộ phận đắt tiền và quan trọng nhất của bất kỳ chiếc xe điện nào – pin.
Jason Koeller, đồng sáng lập công ty khởi nghiệp pin Chemix, cho rằng điều này có thể thay đổi nhờ AI.
“Khi bạn nghĩ đến việc phổ cập xe điện, gần như tất cả lý do khiến mọi người không muốn mua xe điện đều liên quan đến pin”, ông này nói với Business Insider.
“Hoặc là nó quá đắt, hoặc phạm vi hoạt động không đủ, sạc không đủ nhanh hoặc những lo ngại về an toàn – bất kể đó là gì, tất cả đều quy về pin”, ông nói thêm.
Làn sóng AI đã lan đến ngành sản xuất xe điện
Chemix có trụ sở tại California, đã thu hút được 20 triệu USD vào tháng 4, là một trong những công ty khởi nghiệp và phòng thí nghiệm đang nghiên cứu cách giải quyết vấn đề pin cho xe điện với sự hỗ trợ của AI.
Chemix áp dụng các thuật toán học máy để phát triển pin xe điện có khả năng sạc nhanh hơn, lưu trữ năng lượng lớn hơn và tuổi thọ dài hơn so với các pin hiện tại.
Một vấn đề mà lái xe thường phàn nàn về xe điện là hiệu suất giảm ở các điều kiện khí hậu nóng và lạnh hơn bình thường – vấn đề này có thể được giải quyết bởi các pin được thiết kế đặc biệt của Chemix.
Công nghệ AI của startup này có thể được áp dụng để tăng tốc quá trình nghiên cứu và thiết kế pin. Một nghiên cứu trên tạp chí Nature cho thấy các mô hình học máy có thể giảm thời gian xác định thiết kế pin sạc nhanh từ 500 ngày xuống còn 16 ngày.
Pin là vấn đề khó nhất trong việc tạo ra những chiếc xe điện đáng tin cậy và có giá hợp lý.
“Chúng tôi đang tập trung vào việc tăng tốc độ phát triển pin”, Koeller cho biết, đồng thời khẳng định rằng điều này rất quan trọng để xe điện có thể cạnh tranh với xe sử dụng động cơ đốt trong. “Hiệu suất pin chắc chắn sẽ được cải thiện đáng kể và chúng tôi tin rằng cách để đạt được điều đó là phát triển pin theo một hướng khác”, ông nói thêm.
Thiết kế pin – một nhiệm vụ cực kỳ phức tạp
Trợ lý giáo sư Micah Ziegler của Đại học Công nghệ Georgia cho biết với BI rằng việc thiết kế pin xe điện là quá trình gồm ba bước.
Đầu tiên, các nhà khoa học phải quyết định cấu trúc và sự kết hợp của các nguyên tố để tạo ra vật liệu pin trước khi phát triển công thức tổng hợp và thử nghiệm vật liệu trong phòng thí nghiệm.
Ziegler cho biết sự kết hợp giữa tuổi thọ, an toàn, chi phí và tốc độ sạc làm cho việc thiết kế pin trở nên dài và khó khăn.
“Có quá nhiều lựa chọn. Khi bạn kết hợp các yếu tố này với nhau, chúng ta đang nói về hàng tỷ kết hợp khác nhau”. AI có thể gia tăng tốc độ quá trình này, xác định các kết hợp có tiềm năng nhanh hơn rất nhiều so với con người.
Karl Mueller, nhà hóa học tại Viện Nghiên cứu quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, mô tả thiết kế pin như một nhiệm vụ “kiểu Edison” – một quá trình thử nghiệm và sai lầm kéo dài. “Quá trình này diễn ra chậm và có thể mất nhiều năm để tìm ra vật liệu mới và điều chỉnh chúng”, ông nói.
AI sẽ mang đến những cải tiến đáng kinh ngạc
Mueller cho biết việc tích hợp AI vào quy trình đã giúp phòng thí nghiệm gia tăng tốc độ nghiên cứu, giảm thiểu đáng kể số lượng kết hợp hóa học cần thử cho khoảng 20 thiết kế pin tiềm năng.
“Các công nghệ AI mới nhất mà chúng tôi đang phối hợp với Microsoft cho phép chúng tôi tùy chỉnh thiết kế cho các đặc tính cụ thể và loại bỏ sớm những yếu tố không cần thiết”.
“Điều này thật phi thường. Nó sẽ đẩy nhanh quá trình khám phá những gì chúng ta cần để tạo ra các phương tiện điện tốt hơn”.
Mueller khẳng định sự hợp tác giữa viện nghiên cứu của ông với Microsoft đã thuyết phục ông rằng AI có thể mang lại những ứng dụng vượt ra ngoài việc chỉ đơn giản gia tăng tốc độ thiết kế pin EV. “Tôi nghĩ rằng trong 1-2 năm tới, chúng ta sẽ thấy sự tiến bộ khoa học đến mức khó tin”.