Competenza incorporata in ogni cella: il BMW Group produce campioni di celle di batteria a Parsdorf

+++ Know-how concentrato presso il Cell Manufacturing Competence Center del BMW Group +++ Produzione, sviluppo e acquisti collegati in modo unico +++ Particolare attenzione al riciclaggio e alla circolarità +++
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Monaco/Parsdorf. Oggi dalla linea di produzione di Parsdorf esce un pezzettino di futuro: alto 95 millimetri, a forma di cilindro, con un diametro di 46 millimetri. Questi sono i nuovi campioni di celle della batteria – come quelli che verranno utilizzati nei modelli della Neue Klasse dal 2025 in poi – in produzione nel nuovo Cell Manufacturing Competence Center (CMCC) a Parsdorf. Il BMW Group si posiziona così per accelerare in modo efficiente l’elettromobilità e dimostrare il suo ruolo di leader nella tecnologia delle celle delle batterie.

“Con il Cell Manufacturing Competence Center rafforziamo la capacità di innovazione della Germania”, ha spiegato Milan Nedeljković, membro del consiglio di amministrazione della BMW AG, responsabile della produzione. “In questo modo diamo un contributo importante al salto di qualità tecnologico nella Neue Klasse.”

“La produzione di campioni di celle di batteria a Parsdorf segna il passo logico successivo nella nostra strategia sulle celle di batteria”, ha affermato Frank Weber, membro del consiglio di amministrazione di BMW AG, responsabile dello sviluppo. “Il Cell Manufacturing Competence Center è il complemento perfetto al nostro esistente Battery Cell Competence Center a nord di Monaco. Lì avviene lo sviluppo, poi adattiamo il prodotto migliore verso un processo in serie a Parsdorf. Grazie alla collaborazione interdivisionale, siamo in grado di collegare prodotto e processo in un modo unico”.

Il CMCC di Parsdorf consentirà al BMW Group di coprire l’intero processo di creazione del valore della cellula. Con questo know-how l’azienda stabilisce parametri di riferimento in termini di produzione, qualità, prestazioni, costi e standard ambientali, che implementa in stretta collaborazione con i suoi partner per la produzione standard di celle di batterie. Nei suoi centri di competenza sulle celle batteria di Monaco e Parsdorf, il BMW Group persegue sistematicamente traguardi futuri, come l’accelerazione della sesta generazione di propulsori elettrici BMW e lo sviluppo di batterie completamente allo stato solido (ASSB). Circa 80 dipendenti lavorano nel Cell Manufacturing Competence Center di 15.000 metri quadrati, che ha beneficiato di un investimento complessivo di circa 170 milioni di euro. Il Ministero Federale Tedesco dell’Economia e il Ministero bavarese dell’Economia, dello Sviluppo Regionale e dell’Energia sostengono il progetto nell’ambito del processo di finanziamento europeo IPCEI (Importanti Progetti di Comune Interesse Europeo).

Riciclaggio al CMCC: mantenere i materiali nel ciclo

Le materie prime sono tra i fattori di costo significativi per la produzione delle cellule. L’uso efficiente e responsabile delle materie prime e dei materiali di supporto è quindi necessario e ha senso sia dal punto di vista ambientale che economico. Nel nuovo CMCC si acquisirà esperienza da tutti i processi e si analizzeranno le lezioni apprese per ottimizzare ulteriormente l’utilizzo delle risorse. I materiali residui del processo produttivo verranno raccolti presso il CMCC, smistati e reimmessi nel ciclo di produzione delle celle. Oltre a lavorare sul processo di produzione delle celle, gli esperti del BMW Group si stanno concentrando anche sul riutilizzo di materiali e componenti dell’intera batteria dopo il suo primo utilizzo nel veicolo.

Presso il Battery Cell Competence Center (BCCC) di Monaco di Baviera, le prime celle della batteria realizzate con materiale catodico riciclato e/o secondario (grado batteria) al 100% sono state prodotte e testate utilizzando metodi di caratterizzazione all’avanguardia. I nostri fornitori di celle forniscono già celle di batterie contenenti materie prime secondarie (ad es. nichel) provenienti da diverse fonti di batterie usate (compresi gli scarti di produzione). L’obiettivo a lungo termine del BMW Group è riutilizzare tutte le materie prime nelle batterie ad alta tensione riciclabili.

Come viene creata la cella: fasi di produzione per la realizzazione del campione presso il CMCC

La produzione delle celle inizia con la produzione degli elettrodi. Qui il materiale di base, costituito ad esempio da grafite per l’anodo e ossidi di nichel per il catodo, con leganti e solventi, viene dosato e miscelato in un rapporto misurato con precisione. In questo modo si crea il cosiddetto “slurry”, ovvero fogli metallici sottilissimi vengono rivestiti e poi compressi dopo l’essiccazione. In gergo tecnico si parla di “calandratura”. È necessaria la massima precisione: la pellicola ha uno spessore di pochi micrometri, ovvero più sottile dei fili di una ragnatela, mentre il rivestimento è nell’ordine dei micrometri. Durante l’assemblaggio della cella, i fogli rivestiti, i cosiddetti elettrodi calandrati, vengono avvolti mediante il separatore nei cosiddetti “jelly rolls” e inseriti nell’alloggiamento della cella. Le celle vengono riempite di elettrolita, quindi caricate per la prima volta e infine controllate per funzionalità e qualità.

CMCC Parsdorf: Edifici attenti all’ambiente

Il CMCC di Parsdorf è costruito secondo elevati standard ambientali. È stata eseguita una procedura di approvazione del controllo delle immissioni per gli impianti tecnici utilizzati nella produzione delle celle della batteria, garantendo che l’azienda rispetti tutti i requisiti e le linee guida. Il CMCC funzionerà inoltre senza combustibili fossili, basandosi sull’elettricità prodotta utilizzando energia rinnovabile, anche da impianti fotovoltaici sul tetto dell’edificio. L’edificio sarà inoltre fornito di calore rigenerativo prodotto utilizzando pompe di calore ad acqua sotterranea e ad aria all’avanguardia.

Tecnologia delle batterie BMW di sesta generazione: nuovo formato delle celle e chimica cellulare migliorata

La cella della batteria è responsabile delle proprietà fondamentali dei veicoli elettrici: autonomia, prestazioni di guida e tempo di ricarica. Con la nuova cellula rotonda BMW appositamente progettata per l’architettura elettrica dei modelli Neue Klasse, sarà possibile aumentare significativamente l’autonomia del modello di punta fino al 30% (secondo WLTP).

Le nuove celle rotonde BMW hanno un diametro standard di 46 millimetri e due diverse altezze di 95 millimetri e 120 millimetri. Rispetto alle celle prismatiche della quinta generazione di celle della batteria BMW, nelle celle rotonde BMW della sesta generazione il contenuto di nichel sarà maggiore sul lato catodico, mentre il contenuto di cobalto sarà ridotto. Sul lato dell’anodo il contenuto di silicio aumenterà. Di conseguenza, la densità energetica volumetrica della cella migliorerà di oltre il 20%.

La batteria, la trasmissione e la tecnologia di ricarica della Neue Klasse avranno una tensione maggiore di 800 volt. In questo modo si ottimizzerà tra l’altro la fornitura di energia alle stazioni di ricarica ad alta potenza a corrente continua, che con una corrente fino a 500 A possono raggiungere una capacità di ricarica molto più elevata, riducendo così il tempo di ricarica dal 10 all’80%. fino al 30%.

Riduzione fino al 60% dell’impronta di carbonio della produzione di celle batteria

Il BMW Group è particolarmente concentrato nel mantenere il più basso possibile l’impronta di carbonio e il consumo di risorse della produzione, a partire dalla catena di fornitura. Per la produzione standard di celle di batterie, i produttori di celle incaricati utilizzeranno materiale secondario contenente cobalto, litio e nichel. Insieme all’impegno dei suoi fornitori di celle di utilizzare nella produzione solo energia verde proveniente da energie rinnovabili, il BMW Group ridurrà l’impronta di carbonio derivante dalla produzione di celle di batteria fino al 60%, rispetto all’attuale generazione di celle di batteria.