Batterietechnik Künstliche Intelligenz hält Einzug in Asiens Batterieindustrie

Batteriehersteller in Asien entdecken gerade das Potenzial von künstlicher Intelligenz. LG New Energy hat damit begonnen, KI im Batteriedesign für seine Kunden einzusetzen. Und CATL konzentriert sich in seinem neuen Forschungs- und Entwicklungszentrum in Hongkong vor allem auf den Bereich KI für die Wissenschaften.

Noch befindet sich die Applikation von künstlicher Intelligenz (KI) in der Batterie-Industrie in Asien sehr deutlich in der Anfangsphase. Doch diese ersten Schritte haben große Bedeutung für die Zukunft erneuerbarer Energien, weil sie die transformative Kraft der KI für die wissenschaftliche Forschung mit der anwendungsorientierten Entwicklung in Asien kombinieren. Mit anderen Worten entsteht hier gerade ein explosiver Cocktail aus moderner Grundlagenforschung und der größten Stärke chinesischer und asiatischer Großkonzerne, ihrem Pragmatismus.

Materialwissenschaften im Fokus

Der Gründer, CEO und Vorstandsvorsitzende von CATL hat im März dieses Jahres in Medieninterviews erstmals öffentlich gesagt, dass sich das neue Forschungs- und Entwicklungszentrum von CATL in Hongkong vorwiegend auf den Einsatz der künstlichen Intelligenz für die wissenschaftliche Forschung konzentriert. „KI, die Materialien, Systeme und angewandte Lösungen für erneuerbare Energien erforscht, ist das, worauf wir uns konzentrieren müssen,“ erklärte Zeng Yuqun, der in englischen Medien auch Robin Zeng genannt wird.

Wie vielversprechend KI gerade für die Materialwissenschaften und die Entwicklung von neuen Elektrolyten für Batterien ist, hat Chris Bishop, der Direktor von „Microsoft AI4Science“ im März auf dem Microsoft Research Forum erläutert. Bishop stellte das Ergebnis einer KI-getriebenen Suche nach einem Ersatzmaterial für Lithium vor, die vom Labor Azure Quantum durchgeführt worden ist. 32,6 Millionen Kandidaten wurden in verschiedenen Rechenschritten mit Hilfe von künstlicher Intelligenz ausgesiebt, bis Wissenschaftler aus 150 verbliebenen Favoriten das vielversprechendste Material isolieren konnten.

Neue Materialien als Schlüssel

Der Screening-Prozess für ein innovatives Batteriematerial sei in diesem Versuch von „mehreren Jahren“ auf „nur noch 80 Stunden“ verkürzt worden, so Bishop in seiner Präsentation. Die Partner von Microsoft bauten aus dem Material eine Testbatterie, die 70 Prozent weniger Lithium enthielt als gewöhnliche Lithium-Ionen-Batterien und betrieben damit zu Demonstrationszwecken eine kleine digitale Uhr.

Der Nutzen der KI für die Entwicklung der nächsten Generationen von Batterien, beispielsweise Festkörper-Batterien, für die CATL und andere Hersteller in Asien viel Geld ausgeben, ist evident. Eine der Hürden für die Entwicklung von Festkörper-Batterien, die sicherer und leistungsstärker sind als Lithium-Ionen, ist die Suche nach stabilen elektrochemischen Material-Kombinationen.

KI hat eine neue Runde der industriellen Revolution ausgelöst, in der Materialwissenschaften eine besondere Rolle zukommt. Wu Kai, der Chef-Wissenschaftler von CATL, spricht von einer „neuen technologischen Revolution“ und nennt die Zukunft seiner Branche, nach der sein Unternehmen gerade sucht, die „Batterie-Extrem-Fertigung“. „KI-Technologien wie Computer Vision, Machine Learning, Cloud Computing und Big Data sind die Schlüssel, um das System der extremen Fertigung zu verbessern,“ zitieren chinesische Fachmedien den Forschungschef von CATL.

LG Energy in Südkorea hat ein eigenes KI-Modell entwickelt, mit dem seinen industriellen Kunden maßgeschneiderte Batterie-Designs innerhalb eines einzigen Tages liefern kann. Dieses „Optimal Cell Design AI Recommendation Model“ könne den bisherigen Design-Prozess von rund zwei Wochen nicht nur deutlich verkürzen, sondern auch unabhängig vom Wissensstand der eingesetzten Designer machen, berichtet die Zeitung Business Korea.

In Südkorea ebenso wie in China hat KI begonnen, den gesamten Prozess der Batterieherstellung von der Suche nach neuen Materialien, über das Design von Batteriezellen bis hin zu Fertigungsprozessen, der Qualitätskontrolle und dem Batterie-Management zu modernisieren.

Chance und Risiko zugleich

Für Batteriehersteller in Asien ist diese Entwicklung allerdings nicht nur eine Chance, sondern auch eine Herausforderung, der sie sich stellen müssen. Besonders kleinere Batterieproduzenten in China haben oft nicht die finanziellen Ressourcen und die geschulten Mitarbeiter, um mit neue KI-Prozessen experimentieren zu können. „Für die Hersteller von Lithium-Batterien, insbesondere Tier-2-Unternehmen, die momentan in der Knock-out-Phase der Industrie verfangen sind, sind das Ergattern von neuen Bestellungen und das Überleben die erste Priorität. Sie können nicht langfristig denken und sehr viel in neue Technologien investieren, die in fünf Jahren ab jetzt Veränderungen auslösen könnten“, schreibt das Technologie-Portal 36kr über KI in der chinesischen Batterieindustrie.

Andersherum gedacht sind diese Realitäten eine neue Chance für Batteriehersteller in Europa und den USA, die ihre früheren Anteile am Weltmarkt an große Hersteller in China und Asien verloren haben. Mit Hilfe von KI und neuen Produkten könnten die Karten neu gemischt werden – sofern die Potenziale der KI für die Batteriefertigung dort ebenso früh erkannt werden wie bei CATL oder LG Energy.  (se)

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* Henrik Bork, langjähriger China-Korrespondent der Süddeutschen Zeitung und der Frankfurter Rundschau, ist Managing Director bei Asia Waypoint, einer auf China spezialisierten Beratungsagentur mit Sitz in Peking.

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