La tecnologia utilizzate per produrre le batterie è uno dei principali scogli alla diffusione delle vetture elettriche. La batteria infatti rappresenta una parte significativa del costo delle e-car e, nonostante negli anni siano stati fatti parecchi passi avanti per migliorarne la durata e l’efficienza, ci sono ancora ampi margini di miglioramento.
A questo proposito, Comau è impegnata a sviluppare la strategia di digitalizzazione per una piattaforma di verifica di sistemi di batterie di nuova generazione nell’ambito del progetto Fastest. L’azienda farà leva sulla sua lunga esperienza nella digitalizzazione, nella simulazione dei processi e nell’elettrificazione per accelerare in modo significativo i test e la verifica delle batterie automobilistiche e fisse. Obiettivo di questo progetto è ridurre il tempo e i costi complessivi della produzione di batterie di almeno il 20%, oltre a limitare significativamente il numero di prove sperimentali, abbattendo di conseguenza i costi dei materiali.
Il compito di Comau all’interno del progetto è quello di ottimizzare la strategia di digitalizzazione e di integrare la sua potente piattaforma IoT In.Grid per analizzare i dati del gemello digitale. Queste ricerche consentiranno, in una seconda fase, di ottenere uno scambio completo di informazioni con l’ambiente virtuale e di accorciare ulteriormente il time-to-market per i produttori di batterie.
Una volta convalidato l’impianto, Comau contribuirà anche a dirigere il percorso di industrializzazione, in stretta collaborazione con i centri di ricerca, le università, gli operatori del settore e i produttori di celle che fanno parte del consorzio.
Cosa è il progetto Fastest?
Il progetto Fastest è sostenuto e promosso dall’Unione Europea nell’ambito del programma di ricerca e innovazione Horizon Europe. A differenza delle attuali metodologie di analisi sperimentali, che possono richiedere anni per essere portate a termine e sono probabilmente costose, l’obiettivo è quello di appoggiarsi a un digital twin, permettendo così ai clienti di sostituire l’implementazione fisica con modelli basati sui dati, accelerando di conseguenza il processo di test e integrazione.
inGrid è la piattaforma Comau che aumenta la produttività, riduce i costi di manutenzione, migliora la qualità e potenzia la produzione. Crea una rete per lo scambio e l’acquisizione di dati che interconnette macchinari Comau e non-Comau così da acquisire dati sulle prestazioni e sui processi nel modo più utile e accurato possibile
Più nello specifico, Fastest mira a sviluppare e convalidare una piattaforma di test veloce in grado di fornire una strategia basata sul Design of Experiments (DoE) e risultati di test robusti, combinando test virtuali e fisici a multi-scala e multi-fisica. Questo consentirà uno sviluppo accelerato della R&S del sistema batteria e progettazioni di sistemi batteria più affidabili, sicuri e duraturi. Il prototipo del progetto di una piattaforma di test ibrida veloce mira a un nuovo approccio olistico e interconnesso. Dal punto di vista di una struttura di test globale, servizi aggiuntivi come algoritmi smart DoE, banchi virtualizzati e dati DT sono incorporati nella gestione quotidiana della struttura per raggiungere un nuovo livello di efficienza.
Durante il progetto, il consorzio Fastest punta a sviluppare fino al livello di Technology Readiness Level (TRL) 6 la piattaforma e i suoi componenti: le strategie ottimali DoE per tre diversi casi d’uso (automobilistico, stazionario e fuoristrada); due diverse chimiche cellulari, 3b (NMC/Si-C) e 4 a stato solido (elettrolita polimerico a ossido); lo sviluppo di un set completo di modelli basati sulla fisica e basati sui dati in grado di sostituire esperimenti di caratterizzazione fisica; e l’architettura complessiva del Digital Twin che gestisce i flussi di informazioni, insieme al prototipo della piattaforma di test ibrida dimostrato e integrato a livello di TRL6.
Secondo Stefania Ferrero, cmo di Comau, «questa iniziativa pionieristica mira a ridurre significativamente il tempo e gli investimenti necessari per lo sviluppo di batterie, celle e processi di lavorazione, confermando il nostro impegno nella realizzazione di soluzioni innovative per l’e-Mobility e altri settori. Il successo di questo progetto contribuirà a migliorare la competitività dell’industria europea delle batterie all’interno e al di là del settore automobilistico ed è perfettamente in linea con il nostro percorso per lo sviluppo di tecnologie in uso e di prossima generazione».
L’impegno di Comau sulle batterie
Nell’ambito del costante coinvolgimento di Comau nella progettazione di soluzioni per la trasformazione dell’energia, l’azienda è anche parte attiva di tre dei principali consorzi europei per le batterie, avendo aderito alla European Battery Alliance (Eba), alla Batteries European Partnership Association (Bepa) e alla European Technology and Innovation Platform (Etip) all’inizio del 2021. Analogamente, Comau è partner di Upcell – European Battery Manufacturing Alliance, un’associazione che promuove la creazione di una catena del valore integrata europea per lo sviluppo e la produzione di batterie elettriche, e partecipa inoltre a numerosi altri progetti che riguardano l’elettrificazione nell’ambito dei programmi Horizon 2020 e Horizon Europe.
