Skip to main content
European Commission logo print header

High energy density modular batteries for a sustainable construction industry

Article Category

Article available in the following languages:

Technologia chłodzenia akumulatora rewolucjonizuje elektryfikację w przemyśle ciężkim

Przełomowa technologia chłodzenia akumulatora opracowana przez firmę WATTALPS może przyczynić się do transformacji w branży pojazdów terenowych i sprzętu ciężkiego, torując drogę do zrównoważonej przyszłości wielu sektorów przemysłu.

Technologie przemysłowe icon Technologie przemysłowe
Energia icon Energia

Elektryfikacja maszyn stosowanych w przemyśle ciężkim, w tym sprzętu budowlanego, rolnego, górniczego i stoczniowego, jest ważnym krokiem w kierunku czystszej przyszłości. Jednak proces upowszechniania się pojazdów elektrycznych w tych sektorach zachodzi z opóźnieniem z powodu obaw związanych z bezpieczeństwem, wydajnością i żywotnością akumulatorów litowo-jonowych.

Innowacyjne rozwiązania chłodzące uczynią użycie akumulatorów litowo-jonowych w zastosowaniach przemysłu ciężkiego bardziej zrównoważonym.

Mająca swoją siedzibę we Francji firma WATTALPS chce rozwiązać te ograniczenia i dlatego opracowała innowacyjną technologię chłodzenia dla dużych akumulatorów. „Przełomowe rozwiązanie zaproponowane przez firmę WATTALPS, które polega na zanurzeniu ogniw akumulatorowych w cieczy dielektrycznej, oferuje szereg korzyści operacyjnych i przesuwa granice tradycyjnych akumulatorów litowo-jonowych i innych technologii chłodzenia”, zauważa Matthieu Desbois-Renaudin, założyciel i prezes WATTALPS. Nieprzewodząca prądu elektrycznego ciecz rozprasza ciepło generowane przez akumulator w trakcie pracy, utrzymując jego optymalną temperaturę i zwiększając ogólną wydajność. „Konieczne są dalsze szeroko zakrojone badania i testy walidacyjne, które zapewnią, że nasza technologia chłodzenia będzie odpowiednia do zastosowania w mobilnym sprzęcie ciężkim”, dodaje Desbois-Renaudin. Jako koordynator finansowanego ze środków UE projektu WATTELSE, Desbois-Renaudin nadzorował postęp prac zmierzających do zwiększenia stopnia zaawansowania technologicznego, począwszy od prototypu (szósty poziom gotowości technologicznej), a skończywszy na w pełni zwalidowanym produkcie gotowym do produkcji masowej (ósmy poziom gotowości technologicznej). Wymagało to zademonstrowania odpowiednio długiej żywotności akumulatora bez konieczności jego konserwacji, zgodności z surowymi standardami przemysłowymi i skalowalności procesu produkcji.

Zakrojone na szeroką skalę testy i walidacja

Po przeprowadzeniu rygorystycznych testów twórcy projektu z powodzeniem dowiedli, że ich technologia chłodzenia immersyjnego może działać przez 8 lat w wymagających warunkach bez konieczności przeprowadzania konserwacji. Firma wdrożyła obszerny plan walidacyjny, aby ocenić kompatybilność z pojazdami drogowymi, sprzętem budowlanym, maszynami rolnymi, sprzętem górniczym i stoczniowym. Wyniki testów odporności na wibracje i wstrząsy, crash-testów, testów odporności na zgniatanie oraz bezpieczeństwa pożarowego wykazały, że technologia WATTALPS zapewnia funkcjonalność i bezpieczeństwo na poziomie znacznie wyższym, niż pierwotnie zakładano. „Modułowy akumulator litowo-jonowy WATTALPS jest pierwszym na świecie akumulatorem w technologii chłodzenia immersyjnego. Fakt, że uzyskał certyfikat bezpieczeństwa, potwierdza zgodność z niezwykle wymagającymi normami IEC 62619 i ISO 26262, które są kluczowe dla oceny bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych”, zauważa Desbois-Renaudin. Oprócz potwierdzenia bezpieczeństwa i wydajności nowej technologii, zespół WATTALPS udoskonalił proces wytwarzania, aby zapewnić wysokie tempo produkcji i odpowiednią jakość. Firma wykazała ponadto, że opracowana przez nią technologia może w prosty sposób zmienić swoje przeznaczenie po zakończeniu okresu eksploatacji odpowiednio do mniej wymagających zastosowań, takich jak duży powerbank do zasilania placów budowy.

Korzyści dla środowiska

„Modułowy akumulator litowo-jonowy WATTALPS może pomóc w zastąpieniu maszyn z silnikami wysokoprężnymi odpowiednikami z napędem elektrycznym, przynosząc istotne korzyści dla środowiska”, podkreśla Desbois-Renaudin. Oznaczałoby to oszczędności rzędu 170 000 ton CO2eq (co odpowiada 50 000 samochodów) i 60 ton metali ziem rzadkich dzięki zmianie przeznaczenia po zakończeniu cyklu eksploatacji (odpowiednik 2 000 akumulatorów Renault Zoe). Ponadto rozwiązanie to mogłoby pomóc w zmniejszeniu emisji NOx o 1 000 ton oraz cząstek stałych o 35 ton (odpowiednik 100–200 tys. samochodów). Zdaniem Desbois-Renaudina, maszyny elektryczne mogłyby ponadto istotnie zmniejszyć zanieczyszczenie hałasem na placach budowy, przynosząc korzyści zdrowotne i poprawiając dobrostan pracowników i pobliskich mieszkańców w dłuższej perspektywie, porównywalnej z okresem wynoszącym około 200 000 lat. Firma WATTALPS prowadzi zakład przemysłowy o zdolności produkcyjnej do wytwarzania akumulatorów o łącznej pojemności magazynowania energii do 50 MWh rocznie. Jest to równoznaczne z produkcją 2 000 akumulatorów rocznie z przeznaczeniem dla 2,5-tonowych minikoparek elektrycznych. Firma spodziewa się osiągnąć przychód w wysokości 66 milionów euro w ciągu pięciu lat. Aby sprostać wysokim oczekiwaniom konsumentów i napędzić swój dalszy rozwój, przedstawiciele firmy zdecydowali się pozyskać niezbędne fundusze, których zbiórka wkrótce ma się zakończyć.

Słowa kluczowe

WATTELSE, WATTALPS, akumulator litowo-jonowy, budowlany, technologia chłodzenia, zastosowania w przemyśle ciężkim, chłodzenie immersyjne

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania