La rivoluzionaria tecnologia messa a punto da PowerCo porta i seguenti benefici: minori costi ambientali e di produzione
PowerCo sta pianificando per le proprie gigafactory in Europa e in Nord America l’introduzione di un nuovo processo produttivo che incrementerà in modo significativo l’efficienza e la sostenibilità della produzione in serie di celle batteria.
La fase di pre-industrializzazione
Dopo aver completato positivamente i test interni, l’azienda di Salzgitter sta lavorando insieme a Koenig&Bauer AG – dopo aver firmato un accordo di sviluppo congiunto – all’industrializzazione del cosiddetto Dry Coating; si tratta di un processo di rivestimento a secco che consente di produrre elettrodi eliminando le costose fasi di rivestimento «a umido» e della successiva essiccazione, con una riduzione del consumo energetico di circa il 30%.
Le due aziende metteranno quindi a punto una pressa a rulli per il rivestimento a polvere degli elettrodi su larga scala; il nuovo procedimento comporterà l’eliminazione sia della parte energeticamente più dispendiosa della produzione di celle, sia l’utilizzo di solventi chimici non più necessari.
Il punto sui lavori
Koenig&Bauer svilupperà un macchinario per la verniciatura a polvere industriale mentre PowerCo, sta testando un procedimento di rivestimento a secco che consente di calandrare i materiali di base in polvere (al posto degli attuali impasti) direttamente sulla lamina, analogamente a quanto avviene in un processo di stampa.
In questo modo si eliminano due delle quattro fasi del processo di produzione degli elettrodi (catodo e anodo) che sono il fulcro della cella batteria e ne definiscono, tra le altre cose, la densità energetica e le prestazioni.
La fase di sviluppo della nuova tecnologia di lavorazione dovrebbe terminare a fine 2024, mentre l’avvio della produzione è previsto per il 2026-2027.
«Vecchio» e nuovo: differenze e vantaggi
Nella moderna produzione industriale di elettrodi, i materiali che compongono la batteria sono mescolati con additivi e solventi liquidi fino a formare un impasto umido (miscelazione). Successivamente, vengono applicati su lamine di rame o alluminio (rivestimento), quindi «asciugati» (essiccazione) e arrotolati (calandratura).
La verniciatura a polvere – che elimina l’utilizzo dell’impasto – è applicata alla lamina in uno strato estremamente fine e uniforme, sottile come un capello. Ciò garantisce un’eccellente densità energetica e un lungo ciclo di vita, migliorando al contempo la capacità di ricarica rapida della batteria.
Questa nuova tecnologia farà potenzialmente risparmiare circa il 30% di energia e il 15% di spazio all’interno dell’impianto e, quindi, centinaia di milioni di euro in costi di produzione all’anno.
Una svolta per la produzione di batterie green
La nuova tecnologia ha un sensibile impatto sui requisiti di spazio all’interno dell’impianto, grazie a un potenziale di riduzione del 15%. Per ogni blocco di una gigafactory standard con una capacità produttiva di 20 GWh non serve più prevedere quattro linee parallele di rivestimento ed essiccazione, che occuperebbero un’area di 7.000 metri quadrati. La lunghezza esterna dell’impianto può quindi essere ridotta di circa 100 metri. Non utilizzando più i forni di essiccazione e i sistemi di aspirazione sarà possibile risparmiare l’energia equivalente al consumo annuale di 40.000 abitazioni private. Inoltre si potrà evitare l’uso di solventi chimici, il cui processo di riciclo nei silos esterni agli impianti è molto dispendioso in termini di costi energetici.
Le dichiarazioni
Thomas Schmall, Membro del Consiglio di Amministrazione del Gruppo Volkswagen con responsabilità per la Tecnologia e Presidente del Consiglio di Sorveglianza di PowerCo SE: “Tecnologie come il Dry Coating dimostrano l’abilità tecnologica di PowerCo. Abbiamo il know-how necessario e gli esperti giusti per portare la produzione di celle a un nuovo livello e offrire ai nostri clienti vantaggi significativi in termini di costi. Il nostro obiettivo è produrre batterie sostenibili a costi competitivi”.
Frank Blome, CEO di PowerCo SE: “Il rivestimento a secco è per la produzione ciò che la cella allo stato solido è per il prodotto – una vera e propria rivoluzione. Se implementato con successo su larga scala, ci garantirà una posizione unica sul mercato e chiari vantaggi competitivi”.
Sebastian Wolf, Chief Operation Officer di PowerCo: “I nostri impianti sono progettati per essere adattati in modo semplice e veloce. Abbiamo tenuto in considerazione in totale circa 30 innovazioni prevedibili per prodotti e produzione, quindi saremo in grado di convertire i nostri impianti a tutti i nuovi processi rilevanti non appena entreranno nel mercato”.
[ Redazione PROTECTAweb ]
