Zaawansowany, lekki system akumulatorów do pojazdów elektrycznych
W ramach finansowanego ze środków UE projektu ALBATROSS(odnośnik otworzy się w nowym oknie) zaprojektowano i przetestowano ulepszony, zaawansowany akumulator, który zmniejsza obawy kierowców dotyczące zasięgu jazdy i czasu ładowania. Rozwiązanie to opiera się na zasadach projektowania zgodnych z gospodarką o obiegu zamkniętym, co ułatwia ponowne wykorzystanie zużytych akumulatorów i ich recykling. „Udoskonaliliśmy każdy poziom projektowania i działania, aby stworzyć kompleksową koncepcję systemu akumulatorowego” — wyjaśnia koordynatorka projektu Aysel Pilav. „Na poziomie modułów połączyliśmy lekkie obudowy i ogniwa wysokoenergetyczne, dzięki czemu już sama taca nośna przyczynia się do poprawy konstrukcji, redukując liczbę zbędnych części. Solidne, spawane laserowo szyny prądowe(odnośnik otworzy się w nowym oknie) zapewniają wysoką wydajność elektryczną i trwałość”. Zarządzanie temperaturą zestawu opiera się na częściowym chłodzeniu zanurzeniowym, uzupełnionym o ultracienkie grzałki drukowane i czujniki osadzone bezpośrednio w modułach. Wspomniane czujniki dostarczają danych o temperaturze i naprężeniu w czasie rzeczywistym, co umożliwia znacznie dokładniejszą kontrolę i równoważenie podczas ładowania i rozładowywania.
Bardziej inteligentne
Nowy system zarządzania baterią(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (BMS) wykorzystuje zaawansowane algorytmy umożliwiające wczesne wykrywanie awarii, predykcyjne zarządzanie bezpieczeństwem i elastyczne ponowne wykorzystanie w różnych konfiguracjach zestawów. „System BMS nie tylko precyzyjnie mierzył napięcie, prąd i temperaturę, ale umożliwiał także zdalną diagnostykę, gwarantując długoterminową niezawodność i kładąc podwaliny pod aplikacje powtórnego wykorzystania” — zauważa Pilav. Integracja zaawansowanych czujników z nowym BMS zmieniła diagnostykę zestawów. „Dzięki setkom punktów pomiarowych i algorytmom predykcyjnym możliwe stało się wcześniejsze wykrywanie zagrożeń i skuteczniejsze zarządzanie obciążeniami cieplnymi” — dodaje Pilav. Oprócz obsługi zestawów partnerzy projektu opracowali również rozwiązania dotyczące demontażu i recyklingu, wykorzystując półautomatyczny demontaż robotyczny do bezpiecznego i wydajnego odzyskiwania materiałów i komponentów. „Zasady ekoprojektowania i ocena cyklu życia(odnośnik otworzy się w nowym oknie) były stosowane od samego początku, dzięki czemu zasady zrównoważonego rozwoju i gospodarki o obiegu zamkniętym stanowiły podstawę wyborów technicznych w całym procesie rozwoju” — zauważa Pilav.
Dłużej, szybciej, bezpieczniej
„Projekt ALBATROSS poprzez poprawę gęstości energetycznej, umożliwienie szybszego ładowania i zwiększenie bezpieczeństwa w razie zderzenia sprawia, że pojazdy elektryczne (EV) stają się bardziej atrakcyjne i ekologiczne” — twierdzi Pilav. „Dla konsumentów oznacza to większy zasięg, krótszy czas ładowania i bardziej niezawodne akumulatory. Dzięki wydłużeniu żywotności do 300 000 km i umożliwieniu ponownego wykorzystania w stacjonarnych magazynach energii, projekt pozwala ograniczyć ilość odpadów i obniżyć koszty”. Ponadto oceny cyklu życia potwierdziły ponad 20-procentową redukcję emisji CO2 w porównaniu z istniejącymi produktami. „Dzięki postępom w dziedzinie czujników, zarządzania ciepłem i projektowania zgodnego z gospodarką o obiegu zamkniętym projekt ALBATROSS wzmacnia konkurencyjność Europy, zapewniając bezpieczniejszą, bardziej ekologiczną i tańszą mobilność elektryczną na całym świecie” — stwierdza Pilav. „Dzięki dofinansowaniu ze środków UE udało się zgromadzić różnorodną grupę partnerów z całej Europy, obejmującą cały łańcuch wartości, od materiałów i produkcji po recykling i rozwiązania cyfrowe” — kontynuuje. „Ta różnorodność pozwoliła na połączenie wiedzy specjalistycznej z różnych dziedzin w jednym egzemplarzu demonstracyjnym BMW i3. Bez tej współpracy transgranicznej zintegrowanie tak wielu zaawansowanych technologii w jednym zestawie akumulatorów nie byłoby możliwe”.
Przyszłość
Według Pilav, kolejnym krokiem dla projektu ALBATROSS będzie industrializacja opracowanych technologii, od lekkich konstrukcji zestawów po zaawansowane czujniki i zarządzanie predykcyjne. „Wyniki te nie tylko przyczynią się do rozwoju przyszłych generacji pojazdów elektrycznych, ale także będę pomocne w kształtowaniu norm i przepisów dotyczących bezpieczeństwa, możliwości recyklingu i monitorowania cyfrowego”. „W ten sposób projekt ALBATROSS pomoże Europie utrzymać konkurencyjność na światowym rynku pojazdów elektrycznych, a jednocześnie wesprze realizację celów klimatycznych i zrównoważoną mobilność obywateli” — podsumowuje Pilav.