新加坡南洋理工大學與杜拉動力開發雲端AI技術為電池提供更安全更持久的服務

新加坡, 2023年11月8日 — 新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University, 新加坡)及Durapower Technology Singapore Pte Ltd的科學家開發出一項雲端技術,可大幅提升鋰離子電池的使用壽命和安全性。

Durapower Group CEO Mr Kelvin Lim (left) and NTU Assistant Professor Hung Dinh Nguyen (right) discussing the AI-powered technology test-bedded in the container-sized energy storage solution, containing Durapower lithium-ion batteries and battery management systems. Asst Prof Hung is holding a laptop showing the cloud-based AI-powered digital twin platform jointly developed by NTU and Durapower to better predict battery performance, enhancing system safety and extending the life of the batteries. Image: NTU Singapore
Durapower Group CEO Mr Kelvin Lim (left) and NTU Assistant Professor Hung Dinh Nguyen (right) discussing the AI-powered technology test-bedded in the container-sized energy storage solution, containing Durapower lithium-ion batteries and battery management systems. Asst Prof Hung is holding a laptop showing the cloud-based AI-powered digital twin platform jointly developed by NTU and Durapower to better predict battery performance, enhancing system safety and extending the life of the batteries. Image: NTU Singapore

隨著全球向可再生能源和電動車(EV)轉型的速度加快,高效、安全和可持續的電池需求已成為迫切問題。同時,隨著雲計算的興起,數據中心的能源儲存系統需求也在增長。

通過物聯網(IoT)和人工智能(AI)技術驅動,這項新解決方案可以幫助公司和數據中心降低鋰離子電池的相關風險,包括潛在的火災危險,尤其是在像新加坡這樣的熱帶和潮濕氣候下。

由NTU助理教授Hung Dinh Nguyen和Durapower集團CEO黎先生Kelvin Lim領導的這項研究項目,得到新加坡能源市場管理局(EMA)和新加坡國家研究基金會(NRF)在2020年研究、創新與企業計劃下的支持。

在過去四年中,聯合團隊開發了一個防火爆炸管理系統(FXMS),它利用數字孿生技術——即為現實世界中的真實電池創建虛擬複製品來反映它——提供高精度的實時監測以及5年預測電池狀態的能力。

FXMS可以定期監測哪個電池組可能故障,並且可以提前6個月以上95%的準確率預測替換時機。目前,它正在新加坡南洋理工大學智慧校園中的集裝箱式數據中心進行測試。

該團隊估計,他們的專利技術可以將鋰離子電池的使用壽命延長超過50%,大大減少電池廢物產生帶來的碳排放,因為製造電池需要大量資源和能源。

NTU能源研究院集群總監兼可再生能源集成與微電網主任Hung Dinh Nguyen解釋道:「我們的主要目標是提升大規模能源儲存系統和電動車的安全性和效率,因為單個故障電池可能引發非常難以撲滅的化學火災。由於我們的技術基於雲計算,它具有可擴展性,並且可以很容易地應用於消費電子產品如移動設備、筆記本電腦和手機,幫助電池使用更長時間,從而在長期內減少電子廢物和碳足跡。」

Durapower集團行政總裁 黎先生Kelvin Lim評論道:「隨著全球對可持續發展、智慧移動和碳中和未來的要求日益增強,我們看到能源儲存系統和電動車的廣泛應用。FXMS這樣一個可定制的軟體平台的開發,進一步推動基於機器學習和人工智能的強大和全面的數字基礎設施,以捕捉不斷複雜化的電池和能源使用情況在電動車市場。通過與EMA、NTU和Durapower在FXMS項目上的合作,將有助於基於數據和分析做出更好的決定,促進電池的健康狀況、性能和壽命。」

NTU副校長(產業)林建勇教授表示,NTU與Durapower之間的合作,展示了通過強大的學術與產業合作,以及新加坡政府的支持,如何在綠色經濟領域開創新技術。

「NTU在與領先產業 player緊密合作開發創新解決方案,以滿足其行業面臨的主要挑戰方面,擁有豐富經驗。結合我們在可持續發展、電池技術以及深度技術如物聯網和人工智能等領域的專長,以及Durapower在行業知識和經驗方面的優勢,我們可以加快創新速度,並提升本地中小企業在電動車和能源儲存系統等快速發展行業的全球競爭力。」

數字孿生,即虛擬複製現實世界中的設施或物體,是信息通訊業的重要發展,因為它通過AI建議可以支持更有效和更安全的決策。這也是南洋理工大學2025戰略規劃強力支持的研究領域之一,屬於其今年推出的創新與企業精神計劃。

對於大規模電池儲能系統,如用於可再生能源電網或數據中心,數字孿生可以直接管理電池,例如將電流重新導向使用弱電池延長其使用壽命,或暫時停止使用需要更換的電池組。

隨著電池組老化,例如電動車中的電池,它們通常用於二次生活應用,如能源儲存,最後回收成為新的鋰離子電池。ERI@N目前正在開發電池儲能的所有方面解決方案,從電池管理系統到電池製造。

未來,NTU團隊將與Durapower緊密合作,在更大規模的數據中心試驗其解決方案,並為不同的應用場景和電池系統定制化。

關於新加坡南洋理工大學

新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University, 新加坡)是一所研究型公立大學,擁有3.3萬名本科生和研究生,設有工程、商業、科學、醫學、人文、藝術及社會科學等學院。

南洋理工大學還擁有世界知名的自治研究機構——教育學院、李光耀外交政策研究院及新加坡管理大學。