Una soluzione di raffreddamento per batterie rivoluziona l’elettrificazione a sollecitazione severa
L’elettrificazione di applicazioni a sollecitazione severa, ad esempio nell’edilizia, in agricoltura, nelle attrezzature minerarie e di cantieristica navale, rappresenta un passo fondamentale verso un futuro più pulito. La diffusa adozione di veicoli elettrici in questi settori è stata tuttavia ostacolata da preoccupazioni sulla sicurezza, sulle prestazioni e sulla longevità delle batterie agli ioni di litio.
Una soluzione di raffreddamento innovativa sostiene l’uso delle batterie agli ioni di litio nelle applicazioni a sollecitazione severa
L’azienda francese WATTALPS ha cercato di affrontare queste sfide sviluppando una tecnologia di raffreddamento innovativa per pacchi batteria di grandi dimensioni. «La soluzione rivoluzionaria di WATTALPS prevede l’immersione delle celle della batteria in un fluido dielettrico, che offre numerosi vantaggi operativi e spinge i confini delle tradizionali batterie agli ioni di litio e di altre tecnologie di raffreddamento», osserva Matthieu Desbois-Renaudin, presidente fondatore di WATTALPS. Questo fluido elettricamente non conduttivo contribuisce a dissipare il calore generato dalle batterie durante il funzionamento, mantenendo temperature ottimali e migliorandone le prestazioni complessive. «Sono necessarie ricerche e convalide approfondite per garantire che questa tecnologia di raffreddamento sia adatta alle applicazioni mobili a sollecitazione severa», aggiunge Desbois-Renaudin. In qualità di coordinatore del progetto WATTELSE finanziato dall’UE, Desbois-Renaudin ha supervisionato i progressi di WATTALPS nell’avanzamento della tecnologia da un prototipo (TRL 6) a un prodotto pienamente convalidato pronto per la produzione di massa (TRL 8). Ciò ha comportato la dimostrazione della durata senza manutenzione del pacco batteria, della conformità alle rigorose normative del settore e della scalabilità del processo di produzione.
Test e convalida approfonditi
Dopo test rigorosi, WATTALPS ha dimostrato con successo che la sua tecnologia del raffreddamento a immersione può essere utilizzata per 8 anni in applicazioni impegnative senza alcuna manutenzione. L’azienda ha condotto un piano di convalida esaustivo per valutare la compatibilità con veicoli stradali, apparecchiature edili, macchine agricole, attrezzature minerarie e cantieristica navale. Test su vibrazioni, urti, scenari di incidente, resistenza allo schiacciamento e sicurezza antincendio hanno dimostrato che la tecnologia WATTALPS garantisce funzionalità e sicurezza oltre le aspettative. «Il sistema di batterie modulari agli ioni di litio di WATTALPS ha rappresentato una novità mondiale per la tecnologia di raffreddamento a immersione. Ottenendo con successo la certificazione per la sicurezza del prodotto, esso conferma la conformità con le esigenti norme IEC 62619 e ISO 26262, che sono fondamentali per valutare la sicurezza delle batterie agli ioni di litio», osserva Desbois-Renaudin. Oltre a convalidare la sicurezza e le prestazioni della tecnologia, WATTALPS ha migliorato il proprio processo di produzione per garantire velocità di produzione e qualità elevate. L’azienda ha inoltre dimostrato che la sua tecnologia può essere facilmente riutilizzata alla fine del suo ciclo di vita per applicazioni meno impegnative, servendo ad esempio come grossa batteria esterna per fornire elettricità in cantieri.
Benefici ambientali
«L’adozione di sistemi di batterie modulari agli ioni di litio WATTALPS ha il potenziale per sostituire le macchine alimentate a diesel con equivalenti elettrici, con conseguenti significativi vantaggi ambientali», sottolinea Desbois-Renaudin. Tra questi, un risparmio di 170 000 tonnellate di CO2eq (equivalenti a 50 000 automobili) e di 60 tonnellate di metalli delle terre rare grazie al riutilizzo delle batterie per una seconda vita (equivalente a 2 000 batterie di Renault Zoe). Inoltre, potrebbero contribuire a ridurre 1 000 tonnellate di emissioni di NOx e 35 tonnellate di particolato (equivalenti a 100 000-200 000 automobili). Secondo Desbois-Renaudin, le macchine elettriche potrebbero anche ridurre notevolmente l’inquinamento acustico nei cantieri, contribuendo a circa 200 000 anni di miglioramento della salute e del benessere dei lavoratori e dei residenti nelle vicinanze. WATTALPS gestisce un impianto industriale in grado potenzialmente di produrre batterie con una capacità di accumulo di energia combinata fino a 50 MWh all’anno. Ciò equivale a produrre 2 000 batterie all’anno per mini escavatori elettrici da 2,5 tonnellate. L’azienda si propone di raggiungere un fatturato di 66 milioni di euro entro 5 anni. Per soddisfare l’elevata domanda da parte dei clienti e alimentare la propria crescita, WATTALPS sta per completare con successo un processo di raccolta fondi.
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