Il volume di produzione annuale di celle agli ioni di litio negli Stati membri dell'UE è stato di circa 35 GWh nel 2020, ovvero il 15% del totale globale. La previsione attuale vede tale cifra salire a 600-870 GWh, il 43% del mercato mondiale stimato, entro la fine del decennio.
Il motivo di questo incremento nella produzione delle batterie è ovviamente la transizione del mercato dell’automotive verso veicoli a trazione elettrica: già si parla, per l’UE, di un possibile bando alla vendita di veicoli con motori endotermici entro il 2035. La batteria è infatti il cuore del veicolo elettrico, poiché ne determina quasi interamente l’autonomia, ovvero la caratteristica principale sulla quale si valutano le prestazioni dei veicoli stessi.
Con la prospettiva di un parco auto interamente elettrico e la necessità, ora più che mai, di assicurarsi un certo livello di indipendenza nell’approvvigionamento di componenti critici, il settore della produzione di batterie per veicoli elettrici nell’Unione Europea è solo all’inizio della sua espansione.
L’automazione nella produzione di batterie
Il settore della produzione industriale di batterie per autoveicoli è fortemente automatizzato. La produzione delle batterie è infatti caratterizzata da numerose operazioni che si svolgono anche in stazioni diverse (produzione dell’elettrodo, assemblaggio delle celle, formazione ed aging della batteria), ma tutte queste fasi sono relativamente semplici e possono quindi essere interamente automatizzate, soprattutto per tutto quello che riguarda la movimentazione delle batterie sulla linea.
In questo contesto, l’ottimizzazione del processo di produzione delle batterie deve necessariamente sfruttare soluzioni flessibili, affidabili ma soprattutto interconnesse, che garantiscano quindi elevati livelli di scalabilità dell’impianto. Le Gigafactory in costruzione in questi anni sono infatti enormi impianti di produzione la cui gestione richiede la centralizzazione delle sole informazioni fondamentali, che consentano di avere sotto controllo l’intero impianto.
Cosa serve per ottimizzare i processi di automazione
L’ottimizzazione degli impianti per la produzione delle batterie richiede quindi l’adozione di soluzioni che nascano interconnesse, che elaborino le informazioni acquisite dai sensori sull’impianto in forma decentralizzata (Edge Computing) e che inviino al sistema di supervisione le sole informazioni strettamente necessarie, come ad esempio la necessità di uno specifico intervento di manutenzione.
La complessità e le dimensioni di un impianto per la produzione di batterie per veicoli elettrici richiedono quindi l’adozione di un pacchetto di soluzioni fortemente integrato, che spazino dalla componentistica hardware (motoriduttori ed azionamenti per tutta l’automazione di fabbrica) ai software per la centralizzazione dell’informazione (gestione dell’elaborazione e dello streaming di informazioni al Cloud) fino a soluzioni software complete per la gestione del monitoraggio e della manutenzione intelligente.
Solo con un approccio integrato tra soluzioni hardware e software si può infatti pensare di ottimizzare la produzione di questa tipologia di impianto.
Un approccio integrato con SEW-EURODRIVE
Il portafoglio di soluzioni di SEW-EURODRIVE è particolarmente indicato ad essere adottato in impianti complessi come quelli per la produzione di batterie.
Tra le soluzioni per l’hardware, le unità di azionamento integrate della serie MOVIMOT garantiscono flessibilità in installazioni decentralizzate e il supporto a sistemi di supervisione intelligenti grazie alla loro sensorizzazione che permette l’acquisizione di dati fondamentali per il monitoraggio dello stato di salute del sistema.
La piattaforma modulare per l’automazione MOVI-C, oltre all’elettromeccanica digitalizzata, include soluzioni software avanzate per la gestione del Cloud, il monitoraggio e la manutenzione predittiva dell’impianto, per ottimizzare ed efficientare la produzione delle batterie per veicoli elettrici con un approccio completamente integrato.
Un esempio pratico dell’utilizzo delle soluzioni della famiglia MOVI-C per la produzione delle batterie è rappresentato dal MOVIKIT staker crane, una piattaforma di soluzioni per controllare sistemi di stoccaggio in modo efficiente dal punto di vista energetico. Fino al 25% di energia può infatti essere risparmiata grazie a cicli di traslazione e sollevamento ottimizzati.
