Ministra dell'Economia Hoffmeister-Kraut al Centro di produzione di celle batteriche digitalizzate

Ministra Hoffmeister-Kraut sulla macchina di rivestimento a rulli collegati. (Fonte: Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez)

Esperto IPA Dirk Schlenker spiega l'automazione e la digitalizzazione del montaggio delle celle delle batterie. (Fonte: Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez)

L'industria automobilistica si trova di fronte a una svolta: il motore elettrico sostituisce il motore a combustione, il computer prende sempre più il controllo, e il car sharing diventa di moda. A questo si aggiunge l'introduzione di una strategia completamente nuova nelle fabbriche con Industrie 4.0. Sono necessari sforzi enormi per affrontare il cambiamento. La ministra dell'economia del Baden-Württemberg, Nicole Hoffmeister-Kraut, ha quindi fatto un giro per avere un quadro dello stato della tecnologia nel paese. Con i rappresentanti della stampa ha visitato vari istituti di ricerca e aziende. Il viaggio l'ha portata inizialmente all'Istituto Fraunhofer per la tecnologia della produzione e l'automazione IPA, dove si parla di produzione digitalizzata di celle batteria.

»Per il futuro della mobilità elettrica, la tecnologia delle batterie avrà un ruolo di primo piano«, ha detto la ministra dell'economia Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut sul cuore della mobilità elettrica – la batteria. La sua importanza è paragonabile a quella del motore in un'auto tradizionale. »Circa il 38 percento dei costi di un'auto elettrica deriva dalla batteria«, ha affermato il direttore dell'IPA Prof. Thomas Bauernhansl. Tuttavia, il mercato di questa componente è attualmente dominato in larga misura da produttori asiatici. Bauernhansl ha quindi avvertito di una dipendenza. Gli europei si sono infatti prefissati di produrre autonomamente circa un terzo delle batterie entro il 2030, ma per competere con la concorrenza asiatica devono ridurre i costi di produzione.

»Nella digitalizzazione vediamo un grande leva per aumentare la competitività«, ha detto Reiko Stutz, General Manager Strategic Projects di VARTA. L'azienda collabora da anni con l'IPA, che vanta una vasta esperienza in questo campo. Ancora più ottimista è il responsabile del settore energia dell'IPA, Joachim Montnacher, che valuta la situazione positivamente: »Attraverso la digitalizzazione rigorosa dei processi di produzione e una produzione efficiente dal punto di vista delle risorse, il Baden-Württemberg ha il potenziale di assumere un ruolo di leadership ecologica ed economica a livello mondiale nella produzione di celle batteria.« Secondo il direttore dell'istituto Bauernhansl, con la digitalizzazione si possono risparmiare dal 10 al 15 percento dei costi di produzione. Soprattutto sulla qualità ci sono attualmente dei deficit. Poiché le celle batteria vengono testate solo alla fine della produzione, un'intera partita viene persa se si verifica un errore in qualche fase del processo. La percentuale di scarti è quindi molto alta, tra il 5 e il 10 percento. L'IPA sta lavorando per monitorare i singoli passaggi con sensori e gestire i dati raccolti in modo centralizzato. Questo dovrebbe migliorare la qualità e ridurre contemporaneamente gli scarti.

Come si presenta tutto questo nel dettaglio, la ministra ha potuto vederlo chiaramente al Centro di produzione di celle batteria digitalizzate. Qui ci sono, ad esempio, una macchina per la rivestitura degli elettrodi, che raccoglie dati in modo continuo e monitora autonomamente la qualità del suo lavoro. Un'altra apparecchiatura utilizza metodi innovativi di rivestimento. Invece di applicare una pasta su un substrato, come una pellicola di alluminio, utilizza polveri. Il vantaggio della rivestitura a secco innovativa con l'uso dell'elettricità statica: non sono necessari solventi, che sono dannosi per la salute e devono essere asciugati con processi complessi. Questo rende l'intera apparecchiatura molto più compatta. E »si risparmia circa il 50 percento di energia«, dice l'esperta dell'IPA Inga Landwehr.

Infine, la ministra ha dovuto indossare delle calzature di protezione per non portare sporco nella camera bianca. Qui ha visto tra l'altro un carrello intelligente che trasporta le celle batteria semi-finite da una macchina all'altra. La novità: il carrello non solo monitora con i sensori la qualità delle singole celle, ma raccoglie anche dati sulle condizioni ambientali e li invia al cloud. In questo modo si può tracciare con precisione dove si trova una cella in quale stato e sotto quali condizioni ambientali. Anche questo semplice carrello può contribuire a ridurre significativamente il tasso di scarto. »Oltre alla ricerca e allo sviluppo, è fondamentale per il sito del Baden-Württemberg che il trasferimento dei risultati della ricerca nell'industria abbia successo«, sottolinea Hoffmeister-Kraut.