10 月 22 日,中国固态电池技术研讨会与大湾区具身智能机器人大会在广州同期拉开帷幕。两场聚焦高端制造前沿的盛会,以 “技术攻坚・产业落地” 为核心,吸引全球 200 余家领军企业、1.5 万名行业代表参会,集中发布 32 项关键技术成果,组织 60 余场产学研对接会,不仅展现我国在新能源与智能装备领域的创新实力,更凸显 CAE 仿真分析作为 “数字引擎”,为两大赛道破解研发痛点、加速产业化的核心价值。
在固态电池会场,“从实验室到生产线” 的技术突破成为焦点。工信部电子信息司明确提出,2025 年将实现全固态电池电解质、正极材料等关键环节国产化率超 80%,而 CAE 仿真技术被列为达成这一目标的核心支撑。欣旺达发布的新一代聚合物全固态电池 “欣・碧霄”,便依托多维度仿真分析实现性能跃升:通过结构仿真分析构建电极层压模型,模拟充放电过程中活性物质的体积膨胀率,优化极片厚度与压实密度,使电池循环寿命突破 1200 周,较行业平均水平提升 50%;借助热仿真分析精准计算电池工作时的温度场分布,设计出 “蜂窝状微通道散热结构”,解决传统固态电池高温易失效难题,-20℃低温环境下容量保持率仍超 85%;搭配流体仿真分析优化电解液浸润路径,降低离子传导阻抗,最终实现 400Wh/kg 的能量密度,适配长续航新能源车与大型储能电站场景。
中科院团队披露的技术成果同样离不开仿真助力:物理所研发的碘离子界面修饰技术,通过分子动力学仿真模拟碘离子与电极、电解质的界面作用机制,找到最优修饰浓度,使界面阻抗降低 30%;金属所的柔性陶瓷电解质骨架,经结构仿真分析测试不同孔隙率下的力学性能与离子传导效率,最终确定 “80% 孔隙率 + 纳米级陶瓷纤维” 方案,在提升储电能力 86% 的同时,解决传统陶瓷电解质脆性易裂的痛点。现场,欣旺达还宣布与中科院物理所、宁德时代共建 “固态电池仿真联合实验室”,计划 2025 年底建成 0.2GWh 中试线,通过仿真技术实现产线设备与现有液态电池产线 80% 兼容,将改造成本压缩至行业常规水平的 60%。
同期举办的大湾区具身智能机器人大会,则展现仿真技术如何赋能智能装备从 “能干活” 向 “干好活” 升级。3 万平方米展区内,优必选 Walker X 人形机器人完成精密螺丝装配、柔性水果抓取等任务,其背后是多物理场仿真的深度应用:通过CFD 分析模拟机器人在车间、户外等复杂环境下的气流阻力,优化躯干与关节的流线型设计,使运动能耗降低 25%;借助结构仿真分析对 41 个关节部件进行疲劳强度测试,模拟 10 万次重复运动后的应力分布,将关节故障率从 0.8% 降至 0.1%;搭配热仿真分析为核心芯片与伺服电机设计 “分布式散热系统”,确保机器人在持续 8 小时高负荷作业下,核心部件温度稳定在 55℃以内。大族激光发布的焊接机器人,更是通过流体仿真分析优化保护气体喷射路径,结合结构仿真优化机械臂运动轨迹,实现 5 秒内完成汽车零部件高精度焊接,效率较传统设备提升 50%,焊接误差控制在 0.02 毫米以内。
《大湾区具身智能产业白皮书》数据显示,广东工业机器人核心零部件国产化率从 2020 年的 35% 提升至 2025 年的 62%,这一突破与仿真技术普及密不可分。例如,本地企业汇川技术通过结构仿真分析优化减速器齿轮齿形,使产品寿命从 5000 小时延长至 1.2 万小时;大疆创新则用CFD 分析模拟无人机螺旋桨气流场,提升飞行稳定性与续航能力。大会现场,20 余个采购团与零部件企业达成合作意向,其中 12 个项目明确将 “仿真验证能力” 作为合作核心要求,意向金额超 15 亿元。
当前,固态电池与具身智能已成为全球科技产业的 “黄金赛道”,市场规模预计 2030 年分别突破 3000 亿元、5000 亿元。而 CAE 仿真分析正从 “辅助工具” 升级为 “核心创新驱动力”:在固态电池领域,仿真技术可将新材料验证周期从 6 个月缩短至 1.5 个月,物理试错成本降低 60%;在具身智能机器人领域,通过 “虚拟测试 - 优化迭代” 模式,新产品研发周期平均压缩 40% 以上。随着结构仿真、热仿真、流体仿真与 CFD 分析的深度应用,两大赛道正加速突破技术瓶颈,推动 “实验室成果” 向 “产业化产品” 快速转化,为我国高端制造高质量发展注入强劲动能。