【ITBEAR】在小米汽車技術(shù)發(fā)布會(huì)上，雷軍對(duì)粉絲們明確表示，小米SU7的價(jià)格定位有其合理之處，強(qiáng)調(diào)要尊重科技的價(jià)值。盡管市場(chǎng)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(jià)格亮相，試圖以此價(jià)格與消費(fèi)者“交個(gè)朋友”。
小米汽車在定價(jià)上的這一策略，似乎打破了其以往性價(jià)比的“人設(shè)”。然而，雷軍也坦誠地指出，不談配置只談定價(jià)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(shí)代麒麟電芯，僅電池成本就高達(dá)十幾萬元。
動(dòng)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(chǎng)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(shí)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(dòng)力電池的主要原材料碳酸鋰的價(jià)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(dāng)前，電池材料研發(fā)仍主要依賴實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)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(chǎng)難以同時(shí)兼顧等。且實(shí)驗(yàn)方法耗費(fèi)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(chǎng)的研究難點(diǎn)。其中，基于超級(jí)計(jì)算機(jī)的電化學(xué)計(jì)算仿真技術(shù)成為了研發(fā)型企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的方向。
計(jì)算仿真技術(shù)能在原子和電子級(jí)別上模擬材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，預(yù)測(cè)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(yàn)試錯(cuò)，縮短研發(fā)周期。例如，富鋰錳基正極材料就是通過計(jì)算仿真實(shí)驗(yàn)被公認(rèn)為下一代動(dòng)力鋰電池關(guān)鍵材料的。
盡管計(jì)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(jì)算性能和運(yùn)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(jì)算，通常需要每秒運(yùn)算數(shù)億億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)處理。然而，即使是目前性能最強(qiáng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，也只能完成有限尺度的計(jì)算，對(duì)于解決真正的材料研發(fā)難題來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jì)算效率呢？近年來，科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域出現(xiàn)了一種新的計(jì)算范式——3D科學(xué)計(jì)算，有望突破超算的計(jì)算效率瓶頸。
傳統(tǒng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)通過交換機(jī)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(jì)算問題時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量額外通信工作量，導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜程度呈指數(shù)級(jí)增長。而3D科學(xué)計(jì)算通過革新計(jì)算架構(gòu)，將計(jì)算節(jié)點(diǎn)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(jì)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(jì)算架構(gòu)的革新還不夠，配置跟不上也會(huì)拖慢計(jì)算速度。在3D科學(xué)計(jì)算架構(gòu)下，計(jì)算機(jī)芯片的設(shè)計(jì)以及芯片節(jié)點(diǎn)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(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)支持，這類計(jì)算機(jī)被稱為專用超算。
