Mød Michael, supercomputeren designet til at fremskynde britisk forskning efter EV-batterier

En ny supercomputer designet til at fremskynde forskningen i to af Storbritanniens vigtigste batteriforskningsprojekter er blevet installeret på University College London (UCL). hedder Michael, efter Storbritanniens mest berømte batteriforsker, Michael Faraday, supercomputeren vil nå 265 teraflops ved maksimal ydeevne.

Michael vil udvide sin computermuskel for at hjælpe over 110 forskere med fokus på at skabe nye modeller for batterisystemer og forske i næste generation, solid-state batterier. Supercomputeren tilbyder tiltrængt kapacitet til britiske forskere, der i dag arbejder på at løse nogle af de sværeste problemer inden for energilagring. Faraday Institution, finansieret af UK Research and Innovation (UKRI) gennem den britiske regerings Industrial Strategy Challenge Fund, købte supercomputeren på 1,6 millioner pund.

administrerende direktør for forskning og innovation i Storbritannien, Professor Sir Mark Walport, sagde:

"Denne nye supercomputer vil være en værdifuld ressource for britiske batteriforskere, give dem den indsigt, der er nødvendig for at forbedre batteriets ydeevne og levetid og reducere omkostningerne.

"UK Research and Innovation anerkender vigtigheden af ​​adgang til verdensførende infrastruktur for den akademiske verden og industrien, og at ressourcer som Michaels supercomputer er centrale i vores mission om at skubbe grænserne for menneskelig viden og levere økonomisk og samfundsmæssig effekt."

Dr. Jacqueline Edge fra Imperial College London, og projektleder af Faraday Institution's Multi-scale Modeling-projekt, sagde:

"Vores team er glade for at få adgang til denne nye højtydende computer, fuldt dedikeret til at accelerere vores batteriforskning.

"Denne state-of-the-art facilitet vil være afgørende for at accelerere de trinvise forbedringer i Storbritanniens batterimodelleringskapacitet, som vores projekt er rettet mod.

"Michael Faraday var en af ​​de mest indflydelsesrige forskere i Storbritanniens fortid. Michael skal være en enormt produktiv virtuel forsker inden for energilagringsvidenskab i det 21. århundrede."

Udvikling af mere nøjagtige simuleringer af batterier vil give forskere og deres industripartnere mulighed for at designe avancerede batterier uden omkostningerne ved at skabe adskillige prototyper til at teste hvert nyt materiale, eller ny type og konfiguration af de celler, der udgør en batteripakke. Simuleringer giver også værdifuld indsigt i, hvordan eksisterende materialer fungerer, gør det muligt for forskere at identificere de begrænsende processer og udvikle rationelle strategier for at overvinde dem. Modeller til kontrol vil gøre det muligt at forbedre batteriets levetid og ydeevne og reducere omkostningerne ved eksisterende og fremtidige pakker.

Bemærkning til potentielle ejere af elbiler, forbedrede computersimuleringer af batteriydelse vil øge den hastighed, hvormed forbedringer, for eksempel, til køretøjets pris, ladehastigheder eller rækkevidde, er lavet til kommercielle modeller, fremskynde hastigheden af ​​massemarkedsadoption.

Ved hjælp af Michael, forskere vil rutinemæssigt være i stand til at køre deres simuleringer natten over, frem for at skulle vente, i nogle tilfælde, uger eller endda måneder, før man kan gøre det. Som sådan, Michael vil fremskynde forskningsprocessen og forkorte den tidsramme, hvor der kan gøres fremskridt. De første udfordringer, som holdet skal tackle, inkluderer hurtig opladning af batterier, lav temperaturdrift og termisk styring af celler i batteripakker.

Den nye supercomputer vil udelukkende være dedikeret til Faraday Institution-projekter. Omkring 85 % af den tilgængelige computertid er oprindeligt blevet allokeret til forskere på Multi-scale Modeling-projektet, hvem vil få adgang til faciliteten fra UCL, Imperial College London, og fem andre universiteter i Storbritannien.

Målet med Faraday Institutions batterimodelleringssystemprojekt er at fremme nuværende computermodeller og udvikle designværktøjer, der nøjagtigt kan forudsige ydeevnen og levetiden for eksisterende og fremtidige batterier. Mens computermodeller allerede eksisterer fra atomskalaen op til dimensionerne af en batteripakke, vurdering af processer, der foregår fra nanosekunder til de år, et elektrisk køretøj kører, disse modeller er ikke knyttet sammen og mangler ofte den nøjagtighed, der kræves for at forstå de unikke fænomener, der opstår inden for batterier.

Michael bliver indkvarteret sammen med EPSRC Hub for Materials and Molecular Modeling (kendt som Thomas). Mens Faraday Institutions supercomputer vil være på en separat platform, det vil dele den samme arkitektur og softwarestak som Thomas, gør det nemmere for forskere at flytte eksisterende modeller og forskning over på den nye platform.

"En af de vigtigste arv fra Faraday Institution vil være inden for kapacitetsudvikling, " sagde Neil Morris, administrerende direktør for Faraday Institution. "Meget af dette initiativ er fokuseret på at udvikle en pipeline af talent, når vi opdrager den næste generation af batteriforskere og ingeniører. Men at have de rigtige faciliteter og infrastruktur på plads til at aktivere og styrke forskere er også nøglen. Begge initiativer vil være afgørende for at levere vores mål om at gøre Storbritannien til det bedste sted og verdens førende inden for batteriteknologiforskning for at sikre, at landet er godt rustet til at drage fordel af de fremtidige økonomiske muligheder fra denne nye teknologi."