Projekt badawczy REVAMP ma na celu uprzemysłowienie procesu regeneracji akumulatorów pojazdów użytkowych

Wykorzystanie zautomatyzowanych procesów demontażu i testowania w celu przygotowania akumulatorów pojazdów użytkowych do ich późniejszego wykorzystania. Cel – ekonomiczna regeneracja. Projekt REVAMP zaczął się w lutym 2023 roku, a czas jego trwania to trzy lata.

Rozpoczęty niedawno projekt REVAMP ma na celu automatyzację procesu oceny stanu zużytych akumulatorów samochodowych. Dzięki tej wiedzy akumulatory mają być ekonomicznie regenerowane do późniejszego wykorzystania w pojeździe (2nd-use) lub do innych celów (2nd-life – drugie życie). W projekt, finansowany przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu (BMWK), jest zaangażowane konsorcjum dziewięciu partnerów z przemysłu i nauki. Liderem tego konsorcjum został koncern MAN Truck & Bus.

Wraz z rozwojem elektromobilności w przyszłości należy się spodziewać silnego wzrostu liczby zużytych baterii. Po pierwszym użyciu jednostek magazynowania energii w ciężarówce, autobusie lub furgonetce (1. życie) istnieją zasadniczo różne opcje dotyczące drugiego użycia, takie jak: ponowne użycie w pojeździe (2. użycie), użycie w innym zastosowaniu (2. życie), np. jako stacjonarny magazyn buforowy lub, w ostateczności, recykling w celu odzyskania cennych surowców. Spośród tych alternatyw regeneracja elementów baterii do ponownego użycia stanowi alternatywę ekologiczną i ekonomiczną.

Taki jest cel nowego projektu badawczego REVAMP (Remanufacturing wariantów modułów baterii ze zautomatyzowanymi procesami montażu i testowania). Projekt ten jest finansowany przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Ochrony Klimatu (BMWK) w ramach środka finansowania „Badania w zakresie priorytetowego finansowania produkcji ogniw akumulatorowych”. Cel polega na zwiększeniu wskaźnika wykorzystania w Niemczech akumulatorów drugiego użycia i akumulatorów drugiego życia. Projekt nadzoruje organizacja zarządzania projektami VDI/VDE-IT.

Podstawą tego procesu, zwanego regeneracją, który już istnieje na przykład w przypadku regenerowanych silników lub komponentów pojazdów, są ocena stanu i zautomatyzowany demontaż zwrotów akumulatorów jako główny aspekt REVAMP. Na tej podstawie następnie prowadzi się badania dotyczące ponownego przetwarzania, ponownego montażu oraz testowania i ponownego wprowadzenia baterii na rynek. W projekt są zaangażowane Laboratorium Obrabiarek (WZL) oraz Instytut Energoelektroniki i Napędów Elektrycznych (ISEA) na Uniwersytecie RWTH Aachen. Częścią projektu jest również Instytut Fraunhofera ds. Technologii Produkcji (Fraunhofer IPT). Z strony przemysłu uczestniczą następujące firmy: Bertrandt Technikum GmbH, Software AG, IBG Automation GmbH, BE-Power GmbH, Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG, Weidemann GmbH oraz MAN Truck & Bus SE jako lider konsorcjum.

Jednym z wyzwań związanych z regeneracją akumulatorów do pojazdów użytkowych pozostaje to, że mają one różne stany starzenia, gdy wracają do oceny stanu. Fakt, że kształt, konstrukcja i producent baterii mogą być różni, także jawi się jako jedno z wyzwań projektu REVAMP. Dlatego bardzo ważne jest, aby cały system regeneracji był zaprojektowany elastycznie i mógł reagować na różne stany i charakterystyki akumulatorów.

Projekt badawczy jest realizowany w jedenastu pakietach roboczych: W oparciu o założenia metodologiczne i teoretyczne są tworzone procedury oceny stanu oraz planowania drugiego wykorzystania i drugiego życia. Na tej podstawie opracowane zostaną metody przygotowania elementów baterii na poziomie pakietu, modułu i ogniwa. Równolegle będą planowane elastyczny, zautomatyzowany demontaż i ponowny montaż oraz zostaną utworzone odpowiednie komponenty kontrolne. Ponadto jest opracowywany tzw. cyfrowy bliźniak, aby odwzorować cały cykl życia baterii. Ten cyfrowy bliźniak także zostanie wykorzystany do oceny cyklu życia w oparciu o kluczowe dane liczbowe w celu oceny decyzji podjętych w odniesieniu do późniejszego wykorzystania akumulatorów oraz do śledzenia celów zrównoważonego rozwoju związanych z regeneracją. Uzyskane wyniki będą ostatecznie zweryfikowane w testach zorientowanych na aplikacje i zademonstrowane w centrum technicznym eMobility koncernu MAN w Norymberdze.

 Tekst: Jarosław Brach

 Zdjęcia: Producent