BMW Group produkuje ogniwa akumulatorowe w Parsdorf

BMW z nową technologia produkcji ogniw akumulatorowych BMW

Z linii produkcyjnej w nowym Centrum Kompetencji Produkcji Ogniw (CMCC) w Parsdorfie zaczęły zjeżdżać małe elementy przyszłości w kształcie walca o wysokości 95 mm i średnicy 46 mm. Nowe ogniwa akumulatorowe będą stosowane w modelach Neue Klasse od 2025 r. W ten efektywny sposób BMW Group pozycjonuje się na ścieżce przyspieszenia rozwoju mobilności elektrycznej i potwierdza swoją wiodącą rolę w technologii ogniw akumulatorowych.

Dzięki Centrum Kompetencyjnemu Produkcji Ogniw wzmacniamy zdolność Niemiec do innowacji – wyjaśnia Milan Nedeljković, członek zarządu BMW AG odpowiedzialny za produkcję. – W ten sposób wnosimy istotny wkład w wymagany skok kwantowy w technologii Neue Klasse.

Produkcja prototypowych ogniw w Parsdorfie jest naturalną konsekwencją naszej strategii produkcji ogniw akumulatorowych – powiedział Frank Weber, członek zarządu BMW AG odpowiedzialny za rozwój. – Centrum Kompetencyjne ds. Produkcji Ogniw doskonale jest doskonałym uzupełnieniem naszego istniejącego Centrum Kompetencyjnego ds. Ogniw Akumulatorowych na północ od Monachium. Tam odbywa się rozwój, a następnie przenosimy produkt do produkcji seryjnej w Parsdorfie. Dzięki współpracy między różnymi działami jesteśmy w stanie połączyć produkt i proces w unikalny sposób. 

CMCC w Parsdorfie umożliwi BMW Group pokrycie całego procesu produkcji ogniw. Dzięki temu know-how firma wyznacza nowe standardy produkcji, jakości, wydajności, kosztów i ochrony środowiska, które wdraża w ścisłej współpracy ze swoimi partnerami w zakresie seryjnej produkcji ogniw akumulatorowych. W centrach kompetencyjnych ogniw akumulatorowych w Monachium i Parsdorfie BMW Group kontynuuje drogę w kierunku uruchomienia szóstej generacji elektrycznych układów napędowych BMW i rozwoju akumulatorów półprzewodnikowych (ASSB).

 

BMW_dozowanie_i_mieszanie BMW

 

Około 80 pracowników wykonuje pracę w Centrum Kompetencji Produkcji Ogniw o powierzchni 15 000 m2, które skorzystało z inwestycji o łącznej wartości około 170 mln euro. Niemieckie Federalne Ministerstwo Gospodarki oraz Bawarskie Ministerstwo Gospodarki, Rozwoju Regionalnego i Energii wspierają projekt w ramach europejskiego procesu finansowania IPCEI (Important Projects of Common European Interest).

Recykling w CMCC: Utrzymanie materiałów w obiegu

Surowce są istotnym elementem ponoszonych kosztów w produkcji ogniw. Efektywne i odpowiedzialne wykorzystanie surowców i materiałów pomocniczych jest zatem konieczne i ma sens zarówno z perspektywy środowiskowej, jak i ekonomicznej. W nowym CMCC doświadczenie zostanie zdobyte we wszystkich procesach, a zdobyte doświadczenia zostaną przeanalizowane w celu dalszej optymalizacji wykorzystania zasobów.

 

BMW_nawijanie_galaretki BMW

 

Materiały odpadowe, które powstaną w procesie produkcyjnym będą gromadzone w CMCC, sortowane i wprowadzane ponownie do cyklu produkcji ogniw. Oprócz prac nad procesem produkcji ogniw, eksperci BMW Group koncentrują się również na ponownym wykorzystaniu innych komponentów z  akumulatora pierwszego użycia w pojeździe.

W Centrum Kompetencyjnym ds. Ogniw Akumulatorowych (BCCC) w Monachium przy zastosowaniu  najnowocześniejszych metod wyprodukowano i przetestowano pierwsze ogniwa akumulatorowe pochodzące w 100% z recyklingu i/lub wtórnego materiału katodowego. Nasi dostawcy ogniw dostarczają już ogniwa akumulatorowe zawierające surowce wtórne (np. nikiel) z różnych źródeł zużytych akumulatorów (w tym odpadów produkcyjnych). Długoterminowym celem BMW Group jest ponowne wykorzystanie wszystkich surowców w nadających się do recyklingu akumulatorach wysokonapięciowych. 

Jak powstaje ogniwo?

Produkcja ogniw rozpoczyna się od produkcji elektrod. Materiał bazowy, który zawiera na przykład grafit stosowany jest do produkcji anody i tlenki niklu stosowane przy budowie katody. Wraz ze specjalnymi spoiwami i rozpuszczalnikami są mieszane i dokładnie odmierzane. W ten sposób powstaje tzw. „zawiesina" – jej konsystencja pozwala na dokładnie pokrywanie cienkiej folii metalowej, a następnie odpowiedniemu ukształtowaniu.

 

BMW_kalandrowanie_nacinanie BMW

 

W żargonie technicznym proces takiego formowania nazywa się kalandrowaniem. Podczas formowania wymagany jest najwyższy poziom precyzji: folia ma grubość zaledwie kilku mikrometrów, jest cieńsza niż nić pajęcza, podczas gdy powłoka ma grubość kilku mikrometrów. Podczas montażu ogniwa, powlekane folie, zwane elektrodami kalandrowanymi, zwijane są z separatorem w tak zwane „galaretowate zwoje”. Po zwinięciu umieszczane w obudowie ogniwa i  napełniane elektrolitem, a następnie ładowane po raz pierwszy i sprawdzane pod kątem funkcjonalności i jakości.

Budynki z naciskiem na ochronę środowiska

CMCC w Parsdorf jest zbudowany zgodnie z wysokimi standardami ochrony środowiska. Przeprowadzono procedurę zatwierdzenia kontroli emisji dla instalacji technicznych wykorzystywanych w produkcji ogniw akumulatorowych – zapewniając, że firma spełnia wszystkie wymagania i wytyczne. CMCC w Parsdorf jest zbudowany zgodnie z wysokimi standardami ochrony środowiska. Dla instalacji technicznych wykorzystywanych do produkcji ogniw akumulatorowych została przeprowadzona kontrola emisji – wykazując, że firma spełnia wszystkie wymagania i wytyczne. CMCC będzie również działać bez paliw kopalnych, wykorzystując energię elektryczną wytwarzaną ze źródeł odnawialnych. Budynek będzie również zasilany ciepłem regeneracyjnym wytwarzanym za pomocą najnowocześniejszych pomp ciepła.

Nowy format ogniwa i ulepszona mieszanka chemiczna

Ogniwo akumulatora pełni kluczową rolę w określaniu podstawowych właściwości pojazdów elektrycznych, takich jak zasięg, wydajność jazdy i czas ładowania. Dzięki nowym okrągłym ogniwom BMW, które zostały specjalnie zaprojektowane dla elektrycznej konstrukcji pojazdów Neue Klasse, możliwe będzie znaczne zwiększenie zasięgu topowych modeli nawet o 30% (zgodnie z WLTP).

 

BMW_montaz_galaretki BMW

 

Ogniwa szóstej generacji mają standardową średnicę 46 mm i dwie różne wysokości: 95 mm i 120 mm. W porównaniu z ogniwami piątej generacji, zawartość niklu w nowych ogniwach będzie wyższa po stronie katody, podczas gdy zawartość kobaltu zostanie zmniejszona. Po stronie anody zawartość krzemu zostanie zwiększona. W rezultacie gęstość energii ogniwa poprawi się o ponad 20%.

 

BMW_montaz_ogniw BMW

 

Akumulator, układ napędowy i układ ładowania w Neue Klasse będą miały napięcie 800 V. Pozwoli to m.in. usprawnić doprowadzanie prądu elektrycznego ze stacji ładowania prądem stałym o dużej mocy. Dzięki temu możliwe będzie osiągnięcie znacznie wyższej wydajności ładowania prądem o natężeniu do 500 A – skracając w ten sposób czas ładowania nawet o 30%.

Redukcja śladu węglowego produkcji ogniw akumulatorowych nawet o 60%

BMW Group szczególnie koncentruje się na ograniczeniu śladu węglowego i zużycia zasobów podczas produkcji, począwszy od łańcucha dostaw. Do standardowej produkcji ogniw akumulatorowych zleceni producenci ogniw będą wykorzystywać materiały wtórne zawierające kobalt, lit i nikiel. Wraz ze zobowiązaniem dostawców ogniw do wykorzystywania w produkcji wyłącznie zielonej energii ze źródeł odnawialnych, BMW Group zmniejszy ślad węglowy w produkcji ogniw akumulatorowych nawet o 60% w porównaniu z obecną generacją ogniw akumulatorowych.

Źródło: BMW
 

Tagi artykułu

autoExpert 05 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę