磷酸铁锂vs三元锂电，正极、负极、隔膜和电解液，电池材料正面临着不断的创新和优化，而电池性能的核心就在于精准设计的材料配方，各大电池企业纷纷寻求综合性能最优的方案组合。

“人工经验+简单试错”的研发模式，周期长、成本高、难度大。应用西门子Opcenter RD&L解决方案，通过智能化的材料仿真、自动化的电池试验以及大数据驱动的配方优化，让电池配方研发踏上“质、效”兼备的快车道。

● 第一步：设定性能指标

电池配方研发人员根据应用目标设定理想的性能指标，借助系统及电化学材料数据库自动筛选，进行材料空间的快速缩减。

● 第二步：第一轮配方设计

利用电池多尺度建模技术模拟电极涂料的微观结构，预测电化学性能参数，不同材料的匹配组合经仿真分析，找出性能最优的配方方案。

● 第三步：方案实际验证

通过自动化的电池制作与测试装置，实现从电池试制、充放电循环到综合性能评估的全部自动化，各项测试参数可精确控制，大量试验数据反馈回数字平台,为下一轮配方优化提供支持。

● 第四步：持续调整至最优

凭借强大的计算能力与算法模型，研发人员可以持续调整配方变量，快速迭代求解，直至找到在综合性能指标上最优的设计结果。

这一数字驱动的流程中，嵌入了一款关键的工业软件——西门子智慧配方研发和实验室管理（Research Development & Laboratory, RD&L）解决方案，通过数字化手段极大提升了电池配方研发的质量与效率和“逆向研发”能力。

西门子Opcenter RD&L解决方案利用数智化的方式，加快电池配方的研发，缩短中试到规模生产的周期。它是由多个组件组成的模块化集成平台：

● 规格管理：用于建立电化学材料详尽数据库，实现材料属性、测试数据和规格标准等的集中管理，有效提升电化学材料研发的协同效率，保证材料质量稳定可控。

● 材料模拟与优化：通过管理完整的电化学材料数据库并结合Heeds等先进的计算和仿真优化工具，Opcenter RD&L使电池超级工厂能够进行材料仿真和优化，缩短电池材料研发周期，降低试验验证的工作量。

● 配方工作台：是一个用于材料配方设计和优化的模块，会自动计算不同原料比例所对应的电池性能参数，使研发人员可以减少实验次数，快速获得理想的电池配方。

● 电子研发记录本：可以实现电池配方设计和中试过程的全流程电子化记录，研发数据可查阅和复现，为后期规模化生产提供可靠依据，也方便项目团队沟通协作。

● 实验室管理（LIMS）：可以实现对电池配方研发过程中的各类实验数据的存储和集中化管理，以供不同环节研究人员随时查验，保证实验质量和记录的标准化。

采用西门子Opcenter RD&L解决方案，电池超级工厂能够大幅提升智慧配方研发和实验创新的能力，可以实现：

➤ 多方案比选、过程优化，使产出质量达到预期指标；

➤ 中试工艺成熟后，再拓展到超级工厂，减少实际试错环节，一次成功；

➤ 在保持研发计划完成且不超过预期的前提下，缩短新配方的探索周期。

动力电池领域的竞争越来越激烈，时间就是市场份额，西门子正全力帮助电池企业探索掌握精准材料配方的“数字奥秘”，加快电池研发。