谁在抢矿？谁在打造工业爆品？

1/革新行业发展的，都是材料问题

人类工业文明史上，几乎任何一项科技发明、势必要引发一场材料革命。其实，你会发现真正能够去改变或者革新这个行业发展的，其实里面都是材料问题。比如电灯的发明，爱迪生从1600种耐热材料中反复试验，发现了钨丝的性能。英国电气工程师弗莱明经过对硅、硒、锗等材料反复研制，发明了硅基二极管，人类进入电子时代。

国科控股董事长索继栓博士说，航空发动机、芯片、光刻机的原理，我们的科学家们都懂，不是原理问题，是材料问题。材料一旦突破，中国立马就能做到产销量全球第一。

新能源汽车就是一个典型的案例。磷酸铁锂动力电池的成功源于对锂、镍、钴、锰、镁、钕、镝等数十种原材料的反复试验、计算和理论探索。磷酸铁锂电池技术突破，是材料性能的发现，是材料科学的贡献。

1/赶紧去抢矿，抓住材料端

相信大家都看到了，我国为之奋斗十几年新能源汽车，革命成功！其实我国新能源汽车成功的底层逻辑是磷酸铁锂动力电池的成功，磷酸铁锂电池成功的底层逻辑是材料科学。当下，汽车商在为材料商打工，在新能源汽车朋友圈已成共识。可见源头材料，牛的狠！

磷酸铁锂动力电池是典型的B2B工业品，作为工业品，从未如此抢手、如此爆火，可以说磷酸铁锂动力电池创造了我国工业有史以来，第一个工业品爆品，也可以说是第一代动力电池爆品。

最新数据显示，特斯拉2022年第一季度在全球生产的电动汽车中，有近50%车型都采用了磷酸铁锂电池。大众、宝马、福特、奔驰等国际燃油著名车企加速转型电动汽车，纷纷表示搭载磷酸铁锂电池。

动力电池原材料碳酸锂从2020年4万元/吨，涨到今年第一季度50万元/吨。厉害不厉害？算不算暴涨？今年上半年，锂电池产量同比增150%，全行业收入突破4800亿元。锂矿商们业绩大好，天齐锂业预计其上半年净利润将为116亿元。赣锋锂业预计上半年净利润将为90亿元。上半年锂离子电池产量同比增150%，全行业收入突破4800亿元

暴额利润的刺激下，一场轰轰烈烈的锂电池材料争夺战卷向全球。从2021年初到2022年6月底，车企对电池上游原材料的投资已经达到21项，其中16项投资于锂行业。这些参与投资的厂商包括宝马、大众集团、通用汽车、福特、Stellantis集团、特斯拉、雷诺、丰田、比亚迪等。锂电池材料争夺战卷向全球。

我国整车大厂和电池厂商疯狂地向产业最上游发力，抢占全球矿产资源，在全球四处找矿、买矿，牢牢抓住材料端。有这样一组数据：截至2022年7月，新材料赛道国内融资事件389起，融资总额约合人民币500.83亿元。梳理这一笔笔投资发现，大部分资金都汇聚在同一个方向——新能源材料。

早在2010年，比亚迪就参股了中国最大的盐湖锂矿扎布耶盐湖。今年比亚迪拿下一项8万吨智利锂矿的开采合约。据说比亚迪在非洲一口气买下了6座锂矿矿山， 可满足其未来十余年电池需求。

宁德时代从铜、钴、锂、镍等矿石资源，再到锂盐材料到正极材料等电池材料，宁德时代几乎投了一遍，入股了加拿大著名的锂矿公司NeoLithium、北美锂业、北美镍业、天华超净、天宜锂业等公司。

天齐锂业为全球锂业三巨头之一，控制了全球最大硬岩锂矿，西澳大利亚格林布什矿山，总资源折合碳酸锂当量850万吨；100%持有的四川雅江措拉锂辉石矿，锂资源量为63.2万吨。赣锋锂业也四处找矿、买矿，除了国内，在阿根廷、澳大利亚、爱尔兰等地购入锂矿资源。

2/华为来了，二代电池爆品花落谁家？

大趋势，绝对形成了。续航1000公里、开车成本低、安静、智能，这是年轻人喜欢新能源汽车的原因。未来用15年左右，有可能全部替换为新能源汽车，整个新能源汽车的产业链将超过10万亿。

吕海峰说，如果全球汽车都搭载磷酸锂电池，那后果简直不堪设想！吕海峰是谁？我会在下面文章对他做一个详细介绍，因为他将送给大家一个非常甜的科技大瓜。

吕海峰的话立刻引起了我的共鸣。我一直认为，当下任何一种新能源，都不是再生资源，包括光伏发电，即便太阳光是再生资源，但发电及储能系统，依然需要一大推光伏材料。地球上，无论是锂矿，还是镍矿都是有限资源。目前全球锂储量超过2100万吨，德国专家预计到2030年，将没有足够的锂来满足全球需求。所以必须有新材料发现，来作为第二代、第三代，或第四代动力电池原材料。

德国慕尼黑一家公司开发了基于铁盐技术的大型电池。据该公司称，这些电池每千瓦时的成本仅为传统锂离子电池的十分之一左右。与客户的第一个试点项目将于2023年进行。

下一代电池跑道上的，还有另一个分支——钙钛矿。根据浙商证券预测，未来10年，钙钛矿太阳能电池渗透率将增长至30%。2030年钙钛矿太阳能电池设备市场空间约805亿元。

新能源是一条充满巨大想象力的赛道，在这个赛道上，华为来了。今年华为投了中科院两个团队，走的是钠离子电池产品线。当下，第一代磷酸铁锂电池已成为全球新能源汽车的标配，连特斯拉都在中国公司拿磷酸铁锂。接下来，第二代、第三代动力电池爆品,会是钠离子电池、铁盐电池、还会是钙钛电池呢？谁会以最快的速度打造出第二代动力电池爆品呢？市场很期待，会花落谁家呢？

3/做新材料，华为有大瓜

进入新能源汽车赛道，华为是有备而来的。一方面华为帮别人造车，做智能座舱、做汽车零部件，鲲鹏、昇腾、鸿蒙、欧拉为车联网提供算力和系统。另一方面，华为的野心在算力的基础上做新材料、做制造业。华为自己投资新材料，自己做，也帮别人做。如何帮？华为有大瓜。

当前我们经常讨论的半导体是一种硅基材料，摩尔定律很快进入瓶颈期了，再过10年、20年，可能会有第二代、第三代半导体出现了。早在十几年前，华为就开始寻找和探索后摩尔时代非硅基半导体新材料了。

2015年，华为鲲鹏HPC团队携手龙讯团队合力研发了一款材料研发模拟软件，软件的名称叫PWmat，基于鲲鹏高性能计算的国产第一性原理计算，面向工业的原子级材料计算模拟。

当我发现这款软件时，眼前一亮，仿佛发现了阿拉神灯和一张寻宝图，相信这是一款非常棒的工业软件，非常希望这款软件能赋能和加持我国材料工业，突破被垄断的材料技术，发现更多的新材料。材料强，工业才强。

鲲鹏HPC，这种大流量霸屏产品，相信地球人都知道。估计大家对龙讯旷腾比较好奇！龙讯旷腾的核心团队具有“材料物理理论+计算科学+先进材料”等学科交叉、理论与应用并重、软硬件并行的硬核背景，当属中国第一性原理计算软件开发领跑团队。

文章前面提到的吕海峰是龙讯旷腾公司的CEO，简单的说，吕海峰来自英特尔，长期从事高性能计算领域，他的硕士专业是材料科学，所以他们团队能开发出材料工业软件，就合情合理了。

龙讯旷腾有两个牛人，汪林望和贾伟乐。汪林望博士是大尺度材料计算的世界级领军人物，美国劳伦斯伯克利国家实验室(15 Nobel prizes) 资深研究员（1999-2021），2008年获戈登贝尔奖(首位华人)，汪林望现已完全回国，任龙讯旷腾公司的董事长、首席科学家。

贾伟乐博士，中国科学院计算技术研究所副研究员，博士生导师。以第一作者获2020年高性能计算应用领域最高奖项戈登贝尔奖，入选两院院士评选的中国十大科技进展新闻。由于其在高性能计算领域的突出贡献，获得2021年ACM SIGHPC中国新星奖。

面对我国整个材料工业，解决诸多材料问题，是华为鲲鹏和龙讯旷腾团队携手开发PWmat这款软件的初衷。PWmat是一款国际领先的第一性原理材料计算软件，也是国内唯一成功商业化的平面波第一性原理计算软件 。PWmat用户已累计超过100余家，涵盖国内几乎所有主流材料研究机构。汪海峰希望PWmat商用领域越来越广，替代传统的材料工业软件，更快、更准确地了解材料性能，优化材料工艺。

PWmat材料计算模拟软件，就是吕海峰要送给大家的一颗科技大瓜，这颗瓜很甜，这是一颗在华为鲲鹏土地上长起来的大瓜。王海峰说，PWmat在鲲鹏HPC上跑得非常爽爽。吕海峰透露PWmat这款材料软件，华为新材料产品线在使用，他们自己也在软上做新材料研发，他们既是开发者，也是使用者。

华为鲲鹏HPC极致的性能和极致的生态，正在形成一种中国工业崇拜。吕海峰说，他们的PWmat跑在华为鲲鹏HPC上也非常爽，且非常安全。

4/鲲鹏HPC：全栈使能千行百业

其实人工智能技术、基因测序技术的突破，都基于算力技术的突破。新基建2.0、工业物联网、智能制造需要更大、更强、更高性能的算力。今天及未来，算力像水电一样，成为每个人、每个家庭、每个产业的最上游。高性能计算正从高精尖的科研领域加速迈向更广阔的千行百业。

做根技术、做算力底座、做智能底座、使能千行百业，实现万物互联，这一直是华为愿意做和能做到的。不久前，最新鲲鹏高性能计算解决方案也在武汉重磅发布，鲲鹏高性能计算解决方案基于鲲鹏全栈打造，涵盖硬件使能、基础软件、应用优化等能力。

目前华为正在武汉建设全国首个鲲鹏高性能计算算力集群，全力打造高性能计算领域的科研支撑载体、数据汇聚节点、产业赋能平台。

鲲鹏计算业务总裁张熙伟表示，华为在高性能计算领域已经有十多年的产品研发和生态发展积累，构建了基于鲲鹏全栈的高性能计算能力。同时，围绕高性能计算产业生态建设，我们携手伙伴在全国各地建立鲲鹏&欧拉生态创新中心，并推出“智能基座”产教融合协同育人基地、鲲鹏科研创新使能计划、鲲鹏众智计划等一系列生态合作项目，帮助伙伴、开发者和用户孵化高性能计算应用创新。

鲲鹏的全栈使能方案很好，说的头头是道，真正帮助到合作伙伴了吗？还需给大家一个实际案例。

5/吕海峰：携手鲲鹏,寻找新材料宝藏

吕海峰非常看重鲲鹏HPC性能的极致体验，非常看重华为整个国内的高性能计算的这个商业生态。他说他们通过跟华为的合作获得了很多、很好的帮助，特别是在这种性能的提升上。华为有非常强的科研队、技术队伍，给他们提供了很多的帮助。华为的一些实验室，帮他们去做一些算法的革新优化，包括一些硬件架构上，甚至一些底层的基础的数据库等。

让吕海峰很傲骄的是，PWmat是一个完完整整的中国版工业软件，与传统的欧美软件在原理上完全相反。他说，欧美工业软件需要依赖于大量的这种工业实践去积累一些经验参数，然后通过这些经验参数拟合出一些计算方法来，然后再去反过来去指导未来的设计。所以其实国内的这种软件想要替代国外的软件，其实相对比较难。因为我国是很难有那种国外过去的上百年的这样的工业历史所积累大量的数据。

PWmat这个原子计算软件，本身是依赖一个确定性的基本理论量子力学，是一个确定的方程，其实它是不依赖于经验参数的，只知道这个材料是由什么元素，通过什么样的结构组成的，就完全可以计算的相关的一些材料性能，实现高精度和高准确性的材料模拟计算，可以帮助用户理解材料微观组织结构与性能的关系，研究反应机理、筛选新的材料体系等。

PWmat完全不需要被卡，即使说没有那么多的经验积累，也可以打造出来一个很好的软件。只有只要我有很好的算法和很好的算力支持。PWmat软件跑在鲲鹏平台上，极大的改善了原来这个材料计算软件或者理论计算的一些瓶颈的问题。

比如说原来软件这算的体系相对比较小。而且模拟的一些物理场景，都是一些相对比较简单场景。实际上很难能够接近到真正的工艺上的那些复杂的、大尺度的一些问题。PWmat要去算更大的体系，算更长时间周期的模拟，对于整个这个软件性能就有非常高的要求，鲲鹏HPC完全可以满足PWmat的需求。

吕海峰还说，在商业层面上也去和华为做一些合作。比如说把他们的PWmat软件就放在了华为的这种计算中心或者是云平台上，可以联合对外提供服务，去跟一些客户或者是一些企业单位、政府单位去联合推广一些这个针对计算材料的这样的一些这个平台的应用。

吕海峰非常有信心把PWmat这款软件做强做大，鲲鹏团队携手，想真正帮到我国的材料工业，希望通过PWmat寻找到宝藏，找到更好、更好的新材料，做强材料工业，成为材料强国。