Le Fraunhofer ISE inaugure un nouveau centre de recherche sur les batteries
Thèmes de recherche : Durabilité, sécurité, performance
Les batteries sont un élément clé de la réussite de la transition énergétique, que ce soit pour l'électrification des transports, la stabilisation du réseau électrique ou l'équilibrage des fluctuations de l'électricité verte. L'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire ISE mène depuis de nombreuses années des recherches sur l'ensemble de la chaîne de valeur des batteries. Aujourd'hui, avec l'inauguration du Centre de stockage de l'énergie électrique, l'institut a accès à des laboratoires de pointe qui lui permettent de mener des recherches internationales d'avant-garde. Actuellement, les recherches de l'institut se concentrent sur l'amélioration de la durabilité, de la sécurité et des performances des systèmes de stockage par batterie.
Le centre de compétences nouvellement inauguré dispose d'une surface de laboratoire de plus de 3 700 mètres carrés et est situé dans la zone industrielle de Haid à Fribourg. Dans ces installations, le Fraunhofer ISE mènera des recherches sur les matériaux et cellules de batterie innovants, développera des solutions optimisées pour les systèmes de batterie et encouragera leur intégration dans diverses applications, tout en réalisant des tests complets d'assurance qualité sur les batteries. Le Fraunhofer ISE offre des services de développement et d'essai à partir d'une source unique et s'adresse à un large éventail de clients, des fabricants de matériaux et de batteries aux constructeurs d'équipements, en passant par les intégrateurs et les exploitants de systèmes de mobilité électrique ou de stockage stationnaire. L'institut coopère également avec des partenaires industriels sur des concepts de recyclage et de seconde vie.
Le centre de laboratoire moderne a été financé par le ministère fédéral de l'éducation et de la recherche (BMBF) et le ministère de l'économie, du travail et du tourisme du Bade-Wurtemberg, qui ont chacun contribué à hauteur de neuf millions d'euros. "Nous sommes reconnaissants de ce financement, qui nous a permis de construire une infrastructure de recherche dotée d'instruments de caractérisation de pointe, d'équipements de traitement orientés vers l'industrie et d'installations uniques. Nous pouvons désormais développer des matériaux, des technologies, des processus de production et des applications en mettant l'accent sur la pertinence pratique, en collaboration avec nos clients industriels ou en étroite collaboration avec la production de cellules de batterie de Fraunhofer", explique le directeur de l'institut, le professeur Hans-Martin Henning.
En fait, le bâtiment lui-même sert de laboratoire vivant pour la recherche. Dans le cadre du projet "Haid-Power", financé par le Land de Bade-Wurtemberg à hauteur de trois millions d'euros, le centre a reçu un système de stockage hybride modulaire d'une capacité de 836 kWh qui, associé à un système photovoltaïque de 850 kilowatts sur le toit plat, assure l'approvisionnement en énergie du bâtiment. Ce système permet de tester en conditions réelles des solutions basées sur des batteries pour une utilisation commerciale et industrielle, ainsi que de nouvelles stratégies d'exploitation telles que la gestion intelligente de la charge. Dans le cadre du projet "ecoLEPuS" financé par le BMBF, une station de charge rapide avec stockage tampon est en cours d'installation pour tester les batteries de seconde vie destinées à des applications de haute performance.
Priorité à la recherche : Durabilité, sécurité, performance
Dans le cadre de la transition énergétique, entre 300 et 800 gigawattheures de batteries stationnaires doivent être installées en Allemagne d'ici 2045, en fonction du scénario. À cette fin, le Fraunhofer ISE se penche sur la durabilité des batteries dans le cadre de ses recherches, par exemple en étudiant des alternatives au lithium, en développant des processus de production durables et en examinant l'utilisation en seconde vie et le recyclage en fin de vie. Dans le cadre du projet actuel "PRONTO", par exemple, les chercheurs travaillent sur une technologie de batterie sodium-ion qui ne contient pas de matières premières critiques et qui peut être fabriquée dans le Bade-Wurtemberg.
Avec le développement rapide du marché des batteries pour les applications mobiles et stationnaires, le besoin d'études et de tests sur les cellules et les systèmes de batteries continue d'augmenter de manière significative. En réduisant les coûts et en augmentant les performances, de nombreuses applications potentielles pour les systèmes de stockage de l'énergie électrique peuvent être ouvertes. Ici aussi, les chercheurs travaillent tout au long de la chaîne, des matériaux à la gestion opérationnelle, afin d'améliorer la densité énergétique et les performances, le nombre de cycles et le comportement de charge.
"Dans notre nouveau centre, nous sommes en mesure d'effectuer des mesures de caractérisation depuis le niveau de la microstructure jusqu'au niveau global du système, ce qui nous permet d'identifier les défauts et les risques de sécurité à un stade précoce. L'un des problèmes de sécurité que nous étudions actuellement est la propagation, une réaction en chaîne dans laquelle une cellule de batterie après l'autre subit un emballement thermique, libérant de grandes quantités de chaleur", explique le chef du département, le Dr Daniel Biro. "Notre équipe de test a désormais accès à une infrastructure de laboratoire unique dotée d'équipements de sécurité sophistiqués, dans laquelle nous pouvons effectuer des tests non destructifs et des explosions sur des spécimens de test dans des salles de test spéciales renforcées.
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 Anglais peut être trouvé ici.
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