Europejski przełom w technologii baterii EV. Projekt MARBEL tworzy modułową i w pełni recyklowalną baterię

Unia Europejska wzmacnia swoją pozycję na mapie światowej elektromobilności. Projekt MARBEL, koordynowany przez katalońskie centrum technologiczne Eurecat, właśnie zaprezentował nową koncepcję baterii dla pojazdów elektrycznych, która może być prawdziwym game-changerem dla branży EV.

Modułowość i recykling w centrum uwagi

Zespół badawczy skupił się na dwóch kluczowych aspektach: łatwości montażu oraz demontażu komponentów baterii. To bezpośrednio przekłada się na wydajność napraw, możliwość ponownego wykorzystania w innych zastosowaniach oraz znacznie wyższy stopień recyklingu.

Pakiety baterii opracowane w ramach projektu zawierają nawet do 60 procent pochodzącego z recyklingu aluminium, co pozwala zaoszczędzić aż 777 kg emisji CO2 na każdy pakiet. Jest to znaczący krok w kierunku zmniejszenia śladu węglowego związanego z produkcją pojazdów elektrycznych.

Ogniwa zostały zaprojektowane z myślą o zaawansowanych strategiach odzysku materiałów. Dzięki zastosowanym technologiom możliwe jest odzyskanie wysokiej czystości grafitu, litu, niklu, manganu i kobaltu z zużytych ogniw. To odpowiedź na jeden z najpoważniejszych zarzutów stawianych elektromobilności – trudności z recyklingiem baterii.

Przełom w szybkim ładowaniu

Oprócz udoskonalonych metod produkcji, projekt badawczy wprowadził również innowacje w zakresie ultraszybkiego ładowania. Opracowano nowy system chłodzenia, który zapewnia równomierne odprowadzanie ciepła z ogniw i szyn zbiorczych, w połączeniu z algorytmami optymalizującymi proces ładowania.

Przełomowym rozwiązaniem jest również przełączalna skrzynka przyłączeniowa, która umożliwia bardziej elastyczną architekturę baterii. System może płynnie przełączać się między napięciami 400 i 800 woltów, co czyni go kompatybilnym z różnymi standardami ładowania.

Eduard Piqueras, koordynator projektu MARBEL i Europejski Menadżer Programów w Eurecat, podkreśla: „Koncentracja na obiegu zamkniętym tworzy ścieżkę do bardziej zrównoważonej technologii pojazdów elektrycznych. Jednocześnie, optymalizując wydajność baterii, odnosimy się do głównych przeszkód, które utrudniają akceptację i adopcję pojazdów elektrycznych, takich jak ograniczony zasięg i długi czas ładowania.”

Inteligentne zarządzanie baterią

W ramach projektu opracowano również własny system zarządzania baterią (BMS), wykorzystujący szyny zbiorcze do połączeń zasilających. Mogą one być łatwo montowane i demontowane za pomocą standardowych łączników śrubowych, co upraszcza proces montażu, jednocześnie zwiększając trwałość całego systemu.

Dla każdego ogniwa baterii opracowano inteligentny menedżer ogniw (iSCM), umożliwiający indywidualne lokalne monitorowanie i bezpośrednią komunikację z BMS za pośrednictwem połączenia Bluetooth. To rozwiązanie pozwala na dalsze uproszczenie konstrukcji baterii: w pakiecie bateryjnym z 16 ogniwami ilość okablowania można zmniejszyć z ponad 20 metrów do zaledwie 80 centymetrów. Przekłada się to na niższe koszty materiałowe, mniejszą masę i mniejszą złożoność montażu, przy jednoczesnym zwiększeniu ogólnej wydajności.

Międzynarodowa współpraca

W projekcie uczestniczy 16 partnerów z ośmiu krajów, w tym sześć uniwersytetów i ośrodków badawczych: Kataloński Instytut Badań Energetycznych (IREC), SINTEF, ICCS na Narodowym Uniwersytecie Technicznym w Atenach, Technische Hochschule Ingolstadt i Fraunhofer IWU. Wśród partnerów znajdują się również firmy z branży motoryzacyjnej: Applus IDIADA, dwa MŚP (Powertech Systems i OTC Engineering), jeden producent samochodów (Stellantis – CRF) oraz pięciu producentów komponentów (FICOSA, AVL Thermal HVAC, AVL Italia, ASAS, Agrati i SK Tes).

Co to oznacza dla przyszłości elektromobilności?

Projekt MARBEL pokazuje, że Europa poważnie traktuje wyzwania związane z elektromobilnością. Modułowe, łatwe w naprawie i recyklowalne baterie to odpowiedź na rosnące obawy dotyczące zrównoważonego rozwoju pojazdów elektrycznych. Jednocześnie adresowane są dwa kluczowe problemy, które wciąż powstrzymują konsumentów przed przesiadką na elektryki: czas ładowania i efektywność baterii.

Violeta Vargas, badaczka z Jednostki Odpadów, Energii i Wpływu na Środowisko w Eurecat, podkreśla: „Integrując zasady ekoprojektowania, takie jak modułowość, zastosowania w drugim życiu i materiały z wysokim procentem zawartości z recyklingu, MARBEL wydłużył żywotność baterii przy jednoczesnym zachowaniu wartości materiałów, skutecznie zmniejszając ilość odpadów oraz zwiększając zarówno zrównoważony rozwój, jak i opłacalność ekonomiczną.„

Jeśli rozwiązania opracowane w ramach projektu MARBEL zostaną szeroko wdrożone w przemyśle, możemy być świadkami znaczącego przyspieszenia transformacji w kierunku elektromobilności. Kluczową kwestią będzie teraz transfer tych technologii z laboratoriów do masowej produkcji.

A co Wy sądzicie o rozwoju technologii baterii w Europie? Czy modułowe, łatwo recyklowalne baterie mogą być tym, czego potrzebuje rynek EV, aby przyspieszyć swoją adopcję? Czy europejskie innowacje mogą konkurować z azjatyckimi gigantami produkcji baterii? Czekamy na Wasze opinie w komentarzach.