字节跳动Bamboo-mixer开源：AI驱动电解液设计，电池研发效率提升60%
【免费下载链接】bamboo_mixer 
项目地址: https://ai.gitcode.com/hf_mirrors/ByteDance-Seed/bamboo_mixer
导语
字节跳动AI实验室正式发布开源项目Bamboo-mixer，这款融合"预测-生成"双功能的智能框架，成功将新型电解液研发周期压缩超六成，为新能源电池领域带来突破性进展。
行业现状：电解液研发的效率瓶颈
当前动力电池技术正面临"材料创新滞后于性能需求"的行业困境。据市场分析显示，传统电解液研发依赖实验试错法，平均需要测试500-1000种配方才能找到最优解，研发周期长达6-12个月。而新能源汽车对快充能力（如"充电5分钟续航400公里"）和安全性的需求，要求电解液同时具备高离子电导率（>10 mS/cm）、宽电化学窗口（>4.5V）和低温稳定性（-20℃无析出）等相互制约的性能指标，传统方法难以突破。
全球新能源产业年复合增长率达35%，2025年电解液市场规模预计突破900亿元，行业亟需技术革新。在此背景下，AI for Science技术正成为破局关键，从微软MatterGen模型到谷歌DeepMind的GNoME系统，人工智能已展现出颠覆材料研发的潜力。
核心亮点：双向智能设计闭环
预测与生成的一体化框架
Bamboo-mixer创新性地实现了"性能预测-配方生成"的双向闭环。其预测模块可精准计算电解液关键参数，离子电导率预测误差率控制在26%以内，粘度预测精度达17%；生成模块则能根据目标性能指标（如要求电导率>10 mS/cm）反向推导最优配方组合。这种"目标导向"的研发模式，彻底改变了传统"试错迭代"的低效流程。
物理启发的架构设计
如上图所示，该架构包含三个关键模块：单分子性质预测（ckpts/mono）、配方性能预测（ckpts/formula）和条件生成（ckpts/generator），形成从分子筛选到配方优化的完整工作流。这种设计使模型既能预测已知配方的关键参数，又能根据目标性能反向生成新配方。
该模型采用图等变变换器（GET）作为核心架构，通过向量嵌入技术天然适配分子旋转、平移等对称性操作，同时引入注意力机制捕捉长程静电相互作用。在碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯混合体系测试中，GET架构将密度预测误差控制在0.01 g/cm³，较传统GNN模型（误差0.05 g/cm³）实现80%的精度提升。
实验验证成果显著
字节跳动研发团队通过Bamboo-mixer设计并成功合成三款高性能电解液：含双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）的配方在25℃下电导率达12.8 mS/cm，较商用电解液提升35%；高浓度体系（3.74 m）中聚集体占比达54.2%，显著改善低温性能；宽温域配方在-40℃至80℃区间保持稳定传导。这些成果已发表于《Nature Machine Intelligence》。
行业影响：从实验室到产业化的加速通道
研发模式变革
Bamboo-mixer推动电池研发从"试错驱动"向"预测驱动"转型。传统流程中，科研人员需要手动设计配方、制备样品、测试性能，而现在可通过AI模型快速生成并评估数千种虚拟配方，仅对有潜力的方案进行实验验证。这种"虚拟筛选-实验验证"闭环使研发周期从月级压缩至周级，据比亚迪联合实验室数据，研发成本降低约40%。
产业合作与商业化进展
6月11日，火山引擎Force大会公布，字节跳动Seed及火山引擎将与比亚迪锂电池深化合作，通过共建"AI+高通量联合实验室"，针对动力电池的快充、寿命和安全等问题进行攻关。在兆瓦闪充电池研发中，Bamboo-mixer帮助研发团队将电解液配方筛选范围从2000余种缩小至23种候选方案，其中3种通过实验验证的配方使电池在-10℃下的容量保持率提升至89%（传统配方为65%），且循环寿命超过1200次。这一成果直接支持了比亚迪"充电5分钟续航400公里"的技术突破。
跨领域迁移潜力
虽然Bamboo-mixer最初针对电解液设计，但模型架构具备普适性。其分子混合物设计方法已被应用于医药制剂领域，在口服混悬液的稳定性预测中取得R²=0.92的精度。诺康达制药在2025年6月获得的多个液体制剂批件中，就采用了类似的AI辅助配方优化技术，将制剂开发周期缩短30%。
开源生态与未来展望
为推动行业进步，字节跳动将Bamboo-mixer的代码和预训练模型开源至Hugging Face平台，提供完整的训练和推理脚本（项目地址：https://gitcode.com/hf_mirrors/ByteDance-Seed/bamboo_mixer）。这一举措降低了中小企业的AI应用门槛，目前已有超过20家企业和研究机构基于该框架开发专用材料设计工具，形成"基础模型+行业微调"的生态模式。
展望未来，研发团队计划向多组分体系拓展，支持电解质-电极界面优化等复杂场景模拟。字节跳动Seed实验室透露，将在2026年第一季度开放云端API服务，让中小企业也能享受AI驱动的研发能力，推动整个行业的技术普惠。
对于行业从业者，建议重点关注三个方向：一是构建企业级材料数据库，为AI模型提供高质量训练数据；二是建立"干湿结合"的研发平台，实现虚拟筛选与实验验证的无缝衔接；三是探索多尺度建模方法，将分子模拟与宏观电池性能预测相结合。这些举措将帮助企业在下一代电池技术竞争中占据先机。
【免费下载链接】bamboo_mixer 项目地址: https://ai.gitcode.com/hf_mirrors/ByteDance-Seed/bamboo_mixer
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
