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11月29日-11月30日，WISE2022新经济之王大会如期而至。近百位各领域的重磅嘉宾、学者及企业家，通过百场高能分享，解密当前经济发展趋势，产业行业前进方向，企业创新进阶的风向和“奥秘”。深势科技创始人兼CEO孙伟杰受邀，在“未来能源创投新风向”环节，进行了题为《AI for Science新范式驱动电池材料和器件理性设计》的主题分享，全景化展示了深势科技在AI for Science新范式引领下进行的前沿研究，以及在电池材料设计领域的应用与业务进展。

首先，孙伟杰介绍了深势科技一直以来引领和践行的AI for Science新范式。过去，行业对AI的利用足球彩票：是AI for Industry的方式，它的发展逻辑是行业发展积累下来的海量数据。而以药物、材料为代表的实体工业，传统研发模式在构效关系的探索上存在难以克服的局限性，实验累积的数据不足，可探索空间有限。但是，这些实体产业的背后往往都有一系列的科学原理或物理逻辑做支撑，我们就可以运用 AI for Science 范式去解决其中的问题。简单来说，AI for Science新范式的逻辑是把行业问题进一步地抽象成一系列的科学原理，我们用 AI 先去学习这些科学原理，解决底层的科学问题，再进一步解决这些工业领域所面临的行业问题。

图为：深势科技产品架构图

孙伟杰以材料的研发举例。当前，电池研发强实效性、多目标、多尺度、多标准验证的特点，对计算手段提出了新的要求。电池研发中所关心的问题，如原子尺度电子和离子分布与迁移；界面结构和性质演化；充放电微观热力学和动力学过程，通常都需要依靠量子力学方法、密度泛函理论、经典的分子动力学等理论进行求解。然而传统分子模拟的方法快而不准，量子力学的计算“准而不快”，传统的物理方法往往都面临着速度和精度难以兼顾的问题。AI for Science新范式的出现为我们带来了系统性机会，使用人工智能去学习势函数，将AI的复杂数据处理能力和Science的第一性原理相结合，成为了分子动力学研究的突破口。

图为：深势科技以AI for Science新范式突破传统分子模拟“维数灾难”

深势科技核心成员发展的深度势能方法，将物理建模、机器学习与高性能模拟相结合，用 AI 学习第一性原理的模型，学习到它计算的精度，同时大大提升它的计算速度，可以系统性解跨尺度建模和计算模拟问题，实现计算精度与效率的统一。该方法曾在2020年获全球高性能计算领域的最高奖戈登贝尔奖，并入选中国十大科技成果及全球人工智能领域十大科技进展。“深度势能”也是深势科技名称的来源。

基于此，深势科技开发出一系列用 AI 解决物理问题的模型和方法，形成了 AI for Science 的方法论矩阵。目前全球已经有超过1000个课题组的1万多名科学家使用AI for Science 的方法进行科学研究。

除了全球领先的算法，深势科技还发展出Bohrium微尺度科学计算云平台，让AI for Science新科学革命能更快更好地惠及科学家们；而在药物领域，深势科技推出并发展了Hermite药物计算设计平台。多款工业软件成为新工业数字孪生级别的智能研发引擎。同时，深势科技还拥有多条药物、材料研发管线，促进药物、材料研发流程变革，打造从科学计算到工业软件到产品落地的完整架构。

随后，孙伟杰以电池设计为例，重点介绍了深势科技在材料研发方面的研究和布局。

在微观层面，通过AI for Science的计算方法，深势科技可在几周时间内筛选数百万种潜在的材料配方，将传统材料研发中“实验试错”的方式，转变为“智能搜索”，驱动材料、器件和工艺的理性设计。在材料研发流程中，从需求分析、组分及结构的筛选/发现，到器件应用和设计调优，再到合成工艺及放大生产，深势科技拥有一系列物理仿真平台，与实验相配合，能够帮助科学家优化工程设计和实验参数。

电极材料与电解质材料的界面稳定性，是业内十分关心的问题之一。孙伟杰介绍到，在介观的界面模拟方面，深势科技通过多尺度方法综合研究锂枝晶生长的方法：利用DPMD-KMC-连续介质模型，计算枝晶的生长过程，研究枝晶的成膜速率、表面扩散、电流对枝晶生长的影响等方面，去探索枝晶生长的机理，也和实验有非常好的吻合程度。

压实密度是业内在工艺中非常关心的问题，对于电极材料在后续电池器件上的性能表现也十分关键。在介观工艺仿真方面，深势科技引入离散元方法，研究粒径分布对LFP（磷酸锂铁，Lithium Iron Phosphate）材料堆积密度的影响。这一模拟过程能够更好地帮助科学家进行加工工艺的仿真，指导实验合成优化，进一步提升电池性能。

在更为宏观的层面，深势科技通过多尺度模型进行电化学仿真，帮助科学家更好地预测电芯性能。利用深势科技的P2D模型，研究人员在输入材料、电池的测试参数、设计参数后，可以非常迅速地得到充放电电压曲线、充放电温度分布、电流密度分布等电池设计层面的性质。

最后，孙伟杰表示，深势科技从原子、颗粒、电极、电芯等电池的各个尺度下的核心问题出发，加速电池材料设计。接下来，深势科技将推出对标芯片行业 EDA 的平台，为整个新能源行业提供高效赋能的电池设计系统，值得期待。

随着一系列微尺度工业设计平台的陆续推出，未来，深势科技希望为建设现代化产业体系，打造一套智能的研发引擎，赋能人类文明发展最为关切的生命、能源、材料和信息技术等主要行业。