Inauguration de la première usine agile de fabrication de cellules de batteries au monde
Une coopération étroite entre la science et l'industrie
Afin de pouvoir fabriquer à l'avenir des cellules de batterie - par exemple pour l'électromobilité ou les outils électriques - de manière plus flexible, des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont mis en place une fabrication agile de cellules de batterie. Sur la base d'une automatisation hautement flexible basée sur des robots, ils ont atteint un degré de flexibilité qui n'était jusqu'à présent réalisable que dans la fabrication manuelle de cellules. Cela permet aux entreprises de s'adapter plus rapidement aux nouvelles technologies et aux marchés volatils et peut renforcer la compétitivité de l'Allemagne en tant que site industriel. L'État fédéral et le Land ont subventionné la construction à hauteur de près de 19 millions d'euros au total.
En compagnie d'invités issus du monde de l'économie, de la science et de la politique, des représentants des ministères concernés et du KIT ont symboliquement inauguré, en coupant un ruban, la nouvelle ligne de fabrication agile de cellules de batteries dans l'usine de recherche de Karlsruhe. (de g. à d. : Stefan Jung, BMBF ; Jürgen Fleischer, KIT ; Ronny Feuer, MWK ; Joachim Knebel, KIT)
Amadeus Bramsiepe, KIT
Selon le ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du climat, les cellules de batterie prennent de plus en plus d'importance en tant qu'accumulateurs d'énergie polyvalents et efficaces. Elles sont par exemple le moteur de l'électrification progressive de la mobilité. Pour les entreprises de production, cette technologie clé est d'une grande importance stratégique et économique. Actuellement, la demande est principalement satisfaite par la production de masse en Asie et en Amérique du Nord, ce qui a également des répercussions sur la construction de machines et d'installations. "En Allemagne, nous n'avons pas les conditions nécessaires pour être compétitifs dans la production de masse de cellules purement axée sur les coûts et la construction mécanique correspondante", explique le professeur Jürgen Fleischer, directeur du wbk Institut für Produktionstechnik au KIT. "L'ouverture de la première production agile de cellules de batteries au monde dans l'usine de recherche de Karlsruhe montre comment nous pouvons nous différencier du marché mondial avec une production hautement flexible et efficace en termes de ressources et adresser de manière ciblée le segment haut de gamme à fortes marges et les marchés de niche".
Une production de cellules de batterie flexible et efficace en termes de ressources
Pour la fabrication de cellules de batteries, les chercheurs du KIT ont développé des cellules robotisées spéciales en collaboration avec la société Exyte. "Celles-ci représentent une première mondiale dans le domaine. Elles servent d'espaces de séchage locaux, également appelés microenvironnements, pour protéger les matériaux de batterie sensibles à l'humidité", explique Fleischer. Par rapport aux séchoirs conventionnels, le volume de la pièce à déshumidifier est nettement plus petit. C'est pourquoi cette technologie offre un potentiel d'économie d'énergie particulièrement élevé. Quatre microenvironnements de ce type, avec leurs modules de processus correspondants, constituent la structure physique de la fabrication agile de cellules de batteries dans l'usine de recherche de Karlsruhe du wbk.
En outre, les participants au projet ont mis en place un "jumeau numérique", c'est-à-dire une représentation virtuelle du système de production. Les scientifiques peuvent ainsi étudier, sur la base d'un logiciel, les effets d'échelle résultant de la multiplication de microenvironnements individuels et déterminer des grandeurs techniques de production telles que la taille optimale des lots. Cette simulation peut également être utilisée pour la planification de la production de cellules de batterie agiles. L'installation réelle est reliée à une base de données afin de pouvoir adapter et améliorer à l'avenir tous les processus sur la base de l'IA.
Une étroite coopération entre la science et l'industrie
Dans le cadre du projet de recherche AgiloBat, les scientifiques ont développé la fabrication de cellules de batterie en collaboration avec des constructeurs de machines et d'installations de taille moyenne. Ces derniers doivent ainsi être en mesure de proposer ensemble une technique d'installation compétitive tout au long de la chaîne de processus. Les connaissances en matière de processus apportées par le KIT pour une technique d'installation plus flexible et plus modulaire permettront en outre aux entreprises participantes de fabriquer à l'avenir des cellules de batterie de manière durable, flexible en termes de variantes, efficace en termes de ressources et automatisée, ainsi que de tester de nouveaux systèmes de matériaux grâce à une fabrication proche de l'industrie avec de petites quantités de matériaux. L'infrastructure développée complète l'infrastructure de recherche mise en place depuis 2011 au KIT dans le domaine de la fabrication de cellules de batteries.
Plus d'informations sur AgiloBat
Dans le projet de recherche AgiloBat, des chercheurs de sept instituts du KIT collaborent avec des partenaires du Centre de recherche sur l'énergie solaire et l'hydrogène du Bade-Wurtemberg et de l'Institut Fraunhofer de technologie chimique. Les sociétés Coperion GmbH, SAUERESSIG Group, Schunk Group, Herrmann Ultraschalltechnik GmbH & Co. KG, Siemens AG, DEHOF ingenieur+technik et Exyte Technology GmbH, issues du secteur de la construction de machines et d'installations, participent également au projet.
Le ministère fédéral de l'éducation et de la recherche subventionne le projet à hauteur de 14,5 millions d'euros, le ministère de la science, de la recherche et de l'art du Bade-Wurtemberg à hauteur de 4,5 millions d'euros.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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