Description du projet
Des jumeaux numériques pour la fabrication de cellules de batteries Li-ion sans défaut
Les batteries Li-ion jouent un rôle crucial dans la transition énergétique de l’Europe, mais leur production est actuellement dominée par la Chine, la Corée et le Japon. Pour pallier à cette dépendance, l’Europe se propose d’établir 25 nouvelles usines géantes pour un montant de 35 milliards EUR d’ici 2030. Des défauts sont toutefois prévus à un taux oscillant entre 15 % et 30 % au cours de la phase initiale de montée en puissance. Le projet BATTwin, financé par l’UE, entend réduire les taux de défauts dans la production de batteries par le biais d’une approche globale. Celle-ci implique l’intégration d’une couche d’acquisition et de gestion de données multicapteurs, un modèle de données de passeport numérique de la batterie, des jumeaux numériques au niveau du processus et des jumeaux numériques au niveau du système afin de faciliter une fabrication sans défaut. La plateforme intègre des flux de travail de jumeaux numériques centrés sur l’utilisateur et axés sur les objectifs pour guider les utilisateurs dans la conception et le contrôle des systèmes.
Objectif
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.
Champ scientifique
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectric batteries
- natural sciencesbiological sciencesecologyecosystems
- social scienceseconomics and businesseconomicsproduction economics
- natural sciencesmathematicspure mathematicsgeometry
- natural sciencescomputer and information sciencescomputational sciencemultiphysics
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinateur
20133 Milano
Italie
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Participants (16)
26129 Oldenburg
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75005 PARIS
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Entité juridique autre qu’un sous-traitant qui est affiliée ou juridiquement liée à un participant. L’entité réalise des travaux dans les conditions prévues par la convention de subvention, fournit des biens ou des services pour l’action, mais n’a pas signé la convention de subvention. Le tiers respecte les règles applicables au participant qui lui est lié dans le cadre de la convention de subvention en ce qui concerne l’éligibilité des coûts et le contrôle des dépenses.
75013 Paris
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Entité juridique autre qu’un sous-traitant qui est affiliée ou juridiquement liée à un participant. L’entité réalise des travaux dans les conditions prévues par la convention de subvention, fournit des biens ou des services pour l’action, mais n’a pas signé la convention de subvention. Le tiers respecte les règles applicables au participant qui lui est lié dans le cadre de la convention de subvention en ce qui concerne l’éligibilité des coûts et le contrôle des dépenses.
92800 Puteaux
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Entité juridique autre qu’un sous-traitant qui est affiliée ou juridiquement liée à un participant. L’entité réalise des travaux dans les conditions prévues par la convention de subvention, fournit des biens ou des services pour l’action, mais n’a pas signé la convention de subvention. Le tiers respecte les règles applicables au participant qui lui est lié dans le cadre de la convention de subvention en ce qui concerne l’éligibilité des coûts et le contrôle des dépenses.
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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L’entreprise s’est définie comme une PME (petite et moyenne entreprise) au moment de la signature de la convention de subvention.
74000 Annecy
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L’entreprise s’est définie comme une PME (petite et moyenne entreprise) au moment de la signature de la convention de subvention.
97828 Marktheidenfeld
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20126 Milano
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Partenaires (2)
CB23 5BN Cambridge
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L’entreprise s’est définie comme une PME (petite et moyenne entreprise) au moment de la signature de la convention de subvention.
S1 2JE SHEFFIELD
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