Projektbeschreibung
Digitale Zwillinge für die fehlerfreie Produktion von Lithium-Ion-Batteriezellen
Lithium-Ion-Batterien spielen eine entscheidende Rolle bei der Energiewende in Europa, doch die Produktion wird von China, Korea und Japan dominiert. Um dieser Abhängigkeit entgegenzuwirken, plant Europa bis 2030 den Aufbau von 25 neuen Giga-Firmen im Wert von 35 Mrd. EUR. Es wird jedoch erwartet, dass in der ersten Anlaufphase Fehler in einer Größenordnung von 15 % bis 30 % auftreten werden. Das EU-finanzierte Projekt BATTwin zielt daher darauf ab, die Fehlerquote bei der Batterieproduktion durch einen umfassenden Ansatz zu verringern. Dieser beinhaltet die Integration einer Multisensor-Datenerfassungs- und -verwaltungsebene, eines Datenmodells für einen digitalen Batteriepass, digitaler Zwillinge auf Prozessebene und digitaler Zwillinge auf Systemebene, um die fehlerfreie Produktion zu erleichtern. Die Plattform umfasst benutzendenzentrierte, zielgerichtete Arbeitsabläufe mit digitalen Zwillingen, die die Benutzenden bei der Systementwicklung und -steuerung anleiten.
Ziel
Li-ion batteries are fundamental components for the energy transition of the European eco-system. Currently Europe lags behind Asia in terms of Li-ion battery cell manufacturing and more than 90% of the world's production takes place in China, Korea and Japan. To overcome this situation, there is an ambitious ramp-up plan of 25 new gigafactories in Europe with an expected value of €35 billion by 2030. However, in the ramp-up phase of these Gigafactories, a massive production of defects is expected, between 15% - 30%. The new European Gigafactories will also bring demand for €150 bn of battery manufacturing equipment. To support this demand, the EU production equipment industry needs to fill the current knowledge gap and gain competitiveness towards Asian providers, grounding on its world-wide leadership in high-tech, green technologies, enhanced by industry 4.0 digital solutions, exploiting the European Zero-Defect Manufacturing paradigm. The objective of BATTwin is to support this scenario by developing a novel Multi-level Digital Twin platform towards Zero-Defect Manufacturing in battery production, that will reduce defect rates in battery production lines. The solution integrates four pillars, namely (i) a multi-sensor data acquisition and management layer, supported by data semantics through a Digital Battery Passport data model, (ii) process-level digital twins, modeling the critical stages of electrode manufacturing, cell assembly and conditioning through multi-physics, data-driven and hybrid approaches, (iii) system-level digital twins, based on simulation and analytical modeling, (iv) user-centric, goal-driven digital twin workflows, increasing the explainability of digital twins and driving the user in system design and control. The approach will be tested in two industrial pilots producing different battery chemistries and geometries, validating the flexibility and scaleability of the approach towards Zero Defect European Gigafactories.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectric batteries
- natural sciencesbiological sciencesecologyecosystems
- social scienceseconomics and businesseconomicsproduction economics
- natural sciencesmathematicspure mathematicsgeometry
- natural sciencescomputer and information sciencescomputational sciencemultiphysics
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordinator
20133 Milano
Italien
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Beteiligte (16)
26129 Oldenburg
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75005 PARIS
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Rechtsträger, der nicht Auftragnehmer ist und an einen Teilnehmer angegliedert oder rechtlich mit diesem verbunden ist. Der Rechtsträger übernimmt Arbeiten zu in der Finanzhilfevereinbarung festgelegten Bedingungen, liefert Waren oder bietet Dienstleistungen für die Aktion, unterzeichnet jedoch nicht die Finanzhilfevereinbarung. Eine Drittpartei hält sich an die Regeln, die gemäß der Finanzhilfevereinbarung für den verbundenen Teilnehmer gelten hinsichtlich der Förderfähigkeit von Kosten und der Kontrolle der Ausgaben.
75013 Paris
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Rechtsträger, der nicht Auftragnehmer ist und an einen Teilnehmer angegliedert oder rechtlich mit diesem verbunden ist. Der Rechtsträger übernimmt Arbeiten zu in der Finanzhilfevereinbarung festgelegten Bedingungen, liefert Waren oder bietet Dienstleistungen für die Aktion, unterzeichnet jedoch nicht die Finanzhilfevereinbarung. Eine Drittpartei hält sich an die Regeln, die gemäß der Finanzhilfevereinbarung für den verbundenen Teilnehmer gelten hinsichtlich der Förderfähigkeit von Kosten und der Kontrolle der Ausgaben.
92800 Puteaux
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Rechtsträger, der nicht Auftragnehmer ist und an einen Teilnehmer angegliedert oder rechtlich mit diesem verbunden ist. Der Rechtsträger übernimmt Arbeiten zu in der Finanzhilfevereinbarung festgelegten Bedingungen, liefert Waren oder bietet Dienstleistungen für die Aktion, unterzeichnet jedoch nicht die Finanzhilfevereinbarung. Eine Drittpartei hält sich an die Regeln, die gemäß der Finanzhilfevereinbarung für den verbundenen Teilnehmer gelten hinsichtlich der Förderfähigkeit von Kosten und der Kontrolle der Ausgaben.
75141 Paris
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38000 Grenoble
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10095 Grugliasco
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100 44 Stockholm
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69800 SAINT PRIEST
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1111 Budapest
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145 64 Athens
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58140 Sivas
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LT-01108 Vilnius
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Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).
74000 Annecy
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Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).
97828 Marktheidenfeld
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20126 Milano
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Partner (2)
Partnerorganisationen tragen zur Umsetzung der Aktion bei, unterzeichnen jedoch nicht die Finanzhilfevereinbarung.
CB23 5BN Cambridge
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Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).
Partnerorganisationen tragen zur Umsetzung der Aktion bei, unterzeichnen jedoch nicht die Finanzhilfevereinbarung.
S1 2JE SHEFFIELD
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