【ITBEAR】在小米汽車技術(shù)發(fā)布會上，雷軍對粉絲們明確表示，小米SU7的價格定位有其合理之處，強調(diào)要尊重科技的價值。盡管市場上有關(guān)于9萬9甚至14萬9的期待聲，但小米SU7最終以21.59萬元起售的價格亮相，試圖以此價格與消費者“交個朋友”。
小米汽車在定價上的這一策略，似乎打破了其以往性價比的“人設(shè)”。然而，雷軍也坦誠地指出，不談配置只談定價并不合理。公開資料顯示，小米SU7最昂貴的配置便是其電池——最高搭載101Kwh的寧德時代麒麟電芯，僅電池成本就高達十幾萬元。
動力電池作為新能源汽車的核心部件，很大程度上決定了汽車的性能，也是車企市場競爭的關(guān)鍵。然而，電池制造成本居高不下，可占到整車成本的三到四成，甚至更高。因此，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中，電池廠商如寧德時代的地位至關(guān)重要，不亞于整車企業(yè)。
電池成本高昂，根源在于原材料稀缺且昂貴。例如，動力電池的主要原材料碳酸鋰的價格曾從每噸不到5萬元暴漲至2022年的60萬元/噸。因此，無論是車企自研電池，還是電池廠商尋求降低成本，都必須重視電池材料的研發(fā)和成本優(yōu)化。
當前，電池材料研發(fā)仍主要依賴實驗試錯的方式，但這種傳統(tǒng)方法存在諸多局限，如單一變量難以控制、多尺度難以連續(xù)、多物理場難以同時兼顧等。且實驗方法耗費大量人力物力，導(dǎo)致研發(fā)周期長、成功率無法保證。為加速電池新材料的研發(fā)、降低成本，研究者們正在尋求新的研究方法，以突破多尺度和多物理場的研究難點。其中，基于超級計算機的電化學(xué)計算仿真技術(shù)成為了研發(fā)型企業(yè)重點關(guān)注的方向。
計算仿真技術(shù)能在原子和電子級別上模擬材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，預(yù)測新材料的性能，從而高效發(fā)現(xiàn)低成本替代材料，避免不必要的經(jīng)驗試錯，縮短研發(fā)周期。例如，富鋰錳基正極材料就是通過計算仿真實驗被公認為下一代動力鋰電池關(guān)鍵材料的。
盡管計算仿真在電池研發(fā)上有廣泛應(yīng)用，但目前尚未成為主流研發(fā)方法。核心原因之一是其計算性能和運算規(guī)模存在局限。電化學(xué)領(lǐng)域的仿真模擬需要深入到原子、甚至電子尺度的第一性原理計算，通常需要每秒運算數(shù)億億次的超級計算機處理。然而，即使是目前性能最強的超級計算機，也只能完成有限尺度的計算，對于解決真正的材料研發(fā)難題來說遠遠不夠。
那么，是否有更優(yōu)的解法能提高大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)模擬的材料計算效率呢？近年來，科學(xué)計算領(lǐng)域出現(xiàn)了一種新的計算范式——3D科學(xué)計算，有望突破超算的計算效率瓶頸。
傳統(tǒng)的超級計算機通過交換機或路由器將服務(wù)器兩兩線性相連，在處理三維空間仿真計算問題時會產(chǎn)生大量額外通信工作量，導(dǎo)致計算復(fù)雜程度呈指數(shù)級增長。而3D科學(xué)計算通過革新計算架構(gòu)，將計算節(jié)點在空間上以立方體的3D架構(gòu)布局，縮短了數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砭嚯x，降低了計算通信延遲，提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承浴?/p>
然而，僅有計算架構(gòu)的革新還不夠，配置跟不上也會拖慢計算速度。在3D科學(xué)計算架構(gòu)下，計算機芯片的設(shè)計以及芯片節(jié)點之間的布局都需要重新開發(fā)定義。材料研發(fā)領(lǐng)域需要更強大的超級計算機支持，這類計算機被稱為專用超算。
