自主研发新一代电池仿真技术，「易来科得」致力于仿真驱动电池正向设计

工业仿真软件可以说是中国制造业的“阿克琉斯之蹱”。即便是在中国强势主导的锂电产业中，电池企业在设计仿真环节中普遍使用的也多是国外的CAE仿真软件，如西门子的BDS、ANSYS的Fluent、COMSOLMultiphysics、Gamma TechnologiesGT-Autolion软件等。

36氪近期接触到的易来科得是国内一家电池CAE仿真设计工具软件公司。公司在介观电极结构、电化学机理模型、数值求解器、材料本征动力学参数数据库等方面进行理论和工程创新，自主研发了新一代电池仿真设计技术，致力于通过仿真技术驱动电池正向设计，为电池企业和车企提供更为精准、高效的电池设计仿真解决方案。

突破电池介观尺度上从颗粒到极片的正向设计仿真瓶颈

随着电池设计对能量密度、功率密度、寿命及安全性的要求越来越高，以人工经验为指导、实验试错的研发方式将逐渐无法满足业界前沿设计需求。国外电池CAE仿真软件也因自身在电化学仿真上的技术局限性，只能对新一代电池设计提供十分有限的指导。要想突破这些瓶颈就需要结合锂电池电化学模型的理论和工程创新来实现。

电池仿真可分为多个尺度，微观上的分子、原子尺度，介观上的活性材料颗粒到电极极片尺度，宏观上的电芯及模组再到电池包的尺度。

前述其他软件目前普遍采用的Newman P2D模型对电极复杂微观结构进行了极大地简化，没有真实反映电极微观结构，无法刻画载流子的真实运动，因此无法精确实现介观上颗粒到电极尺度再到电池单体的电化学仿真，仿真结果与实际差异较大，无法真正指导电芯设计。

易来科得进一步深入电池电化学机理，自主研发电化学模型，构建更为精准的介观电极结构模型，以此可以更加精准地研究锂离子和电子的传输过程、指导新一代电池的设计开发，包括设计新的电极微观结构和优化新的材料体系。

易来科得自主研发的电极微观结构构建方法，可以基于电极主材类型、材料配比、颗粒形貌、粒径分布、孔隙率、涂层厚度等设计参数来自动批量化地生成趋真的多孔电极几何模型，相较于通过电镜扫描、几何重构的方法，其效率更高。

易来科得仿真技术

同时，易来科得基于材料颗粒尺度自主构建的三维电化学模型，可以更直观地研究锂离子的浓度分布等与电极介观微结构间的关系，进而耦合热场、力场，优化电极和单体设计方案。其仿真结果相较于一维模型和准二维模型更加贴近实际。

可以说易来科得是在突破国外商用电池CAE仿真软件的技术适用范围，这一技术发展不再是单纯的国产替代逻辑，而是寻求国际产业前沿的创新突破。

在构建介观尺度真实电极结构模型的基础上，易来科得提出创新的电化学模型，用来描述电池内部发生的物理化学过程，并开发了具有全自主知识产权的前处理器、数值求解器和后处理器，从而实现多物理场耦合仿真求解。

由此，易来科得建立起了电池性能与电极结构以及工艺参数之间模型化的表达，构建了相应的数学物理模型及仿真平台。比如在输入电池材料配方、正负极材料特征参数（如颗粒结构、粒径分布、颗粒形貌等）、极片结构参数（如极片厚度、孔隙率等）之后，软件就可以给出电池电性能、热性能、析锂快充特性、老化寿命特性等的性能预测。

易来科得仿真技术可预测性能

因此，电池企业可以使用易来科得仿真软件来系统地指导材料选型与电极、电芯设计，实现参数化正向仿真设计。这将显著提高电池企业的新产品开发效率与研发能力，减少实验测试次数，最多可将原本9~36月的研发周期缩短至3~6个月。

提升电池正向设计能力需要从材料-结构-工艺-性能这个四面体关系出发。综合来看，易来科得的仿真软件可以从材料、结构及工艺上提供电池性能提升方案。

现有电池材料的性能天花板完全没有在实验试错的老旧设计方法下被发挥出来，易来科得建立了电池正负极、导电剂等材料的本征动力学参数数据库，在化学体系不发生重大革新情形下，尽可能在动力学层次发挥材料的理论上限，为电池材料配方优化设计提供指导。

结构方面，易来科得基于颗粒尺度的真实电化学模型可以辅助不同材料体系下活性颗粒和电极层的结构设计，极大地优化载流子的传输效率，全面提升电芯性能。

易来科得仿真软件可以输入接近70多种电池设计及工艺参数，仿真模型描述将更为精准，可以实现高保真度的电芯设计仿真。BOL测试状态下，易来科得电芯性能预测仿真误差在5%以内。

基于丰富的电化学机理模型库，满足不同领域电池设计需求

针对不同领域的电池设计需求，易来科得可以提供更为精准的设计优化方案。比如储能领域对于电池循环次数提出了更高的要求，但电池寿命预测与优化一直是业界难题。

易来科得在机理上综合考虑析锂、SEI成膜、产气、界面阻抗增加等老化机理，建立电化学-热耦合的老化机理模型，并建立一系列电化学偏微分方程组进行求解，可以在多孔电极模型中定位发生老化过程的微观位置，从而获取影响电池循环寿命的关键因素，提供电极与电芯尺度上的设计优化方案。

电池寿命预测中的主要机理

易来科得电化学-热耦合模型

未来，易来科得将持续丰富电化学机理模型，比如针对不同材料如高硅负极、高镍正极开发新的多物理场耦合机理模型，包括针对下一代电池技术如固态电池、燃料电池等提供配套的电化学机理模型。

易来科得创始人兼CEO陈新虹博士向36氪表示，通过在多孔电极模型、电化学机理模型、求解器、材料本征动力学参数测定等方面的自主创新研发，易来科得已解决电池介观尺度上从颗粒到极片的正向设计仿真瓶颈问题。

谈及AI未来在电池设计仿真环节的作用时，陈新虹博士表示，未来以AI技术为核心的寻优算法将快速找到设计参数边界范围内的最优设计参数组合，快速实现既定电池型号的智能设计，不必耗费大量人力来进行设计优化。

在软件部署方式上，公司采取了SaaS模式，这样可以为电池企业节省下昂贵的高性能计算硬件初始费用，客户可随时使用最新的软件版本。而且SaaS模式也有利于电池企业内部设计、仿真、测试团队之间的研发协同。

电池设计日益多元化，电池设计仿真软件需求将持续增长

从市场发展角度来看，随着全面电动化从新能源汽车开始延伸，未来不同场景、不同规格对于电池性能的设计目标存在差异，各类电池内部“载流子传输通道图”的设计构造也会不同。因此，电池未来的设计需求会更为多元。这也就意味着企业对于第三方电池设计仿真软件的需求将会持续增长。

此外，车企和其他新玩家不断涌入动力电池产业。特别是车企在介入电池研发环节后，迫切需要通过电池技术创新来带动整车性能提升，进而实现品牌差异化，因而对电池材料、结构和工艺的创新设计需求十分迫切。

车企又因为不具备电池企业日积月累的深厚设计和工艺经验，所以需要通过新一代仿真软件来实现电池型号的快速设计，减少实验试错方法带来的长周期高成本投入，建立更为高效的研发能力体系。

总的来说，电池仿真软件无论是在理论创新上还是数值模拟方法上都存在拓展的空间，国内电池全产业链的庞大制造规模优势，以及潜在的测试、制造数据规模优势也都是国外所不具备的。此外，下游市场主体持续增加，需求日益多元化。这些有利因素为易来科得这样的电池CAE软件公司提供了技术创新的空间和丰厚的发展土壤。

业务进展方面，易来科得已与国内头部电芯厂、整车厂开展业务合作，并在欧洲设立子公司，开展相关业务活动。公司曾为欧洲地区的一家电池超级工厂交付了一套完整的电芯设计方案。

商业模式上，易来科得可以为客户交付仿真研发软件平台或者完整的电池设计方案，类似于半导体行业中EDA软件公司同时掌握软件和IP。

未来产品规划方面，易来科得还会将仿真与测试融合起来，打造电芯研发全流程数字化平台。

易来科得核心团队成员来自清华大学、康奈尔大学、南京理工大学等，在电化学理论、多物理场仿真等领域具有丰富经验，多数成员在国内外相关领域从业10年以上。

易来科得在今年8月已宣布完成数千万元A轮融资，该轮融资由隶属于博世集团的博世创投领投，老股东创新工场跟投。