Integrierte Produktion und Produktentwicklung für Lithium-basierte Batterien der nächsten Generation für die Mobilität (BATT4EU und Made in Europe Partnerschaften)

Erwartetes Ergebnis:

Es wird erwartet, dass die Vorschläge zu allen folgenden Punkten beitragen:

• Die Projekte müssen die Leistungsziele auf Zellen- und Systemebene erfüllen, die der spezifischen Zielanwendung entsprechen, welche im Vorschlag anzugeben ist. Für die Energiedichte (volumetrisch und gravimetrisch), Leistungsdichte und C-Rate, die Anzahl der Zyklen sowie die Kosten unter Betriebsbedingungen müssen geeignete KPIs definiert werden.
• Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der EU bei Batterietechnologien der nächsten Generation für Mobilitätsanwendungen.
• Entwicklung von Pilotfertigungskapazitäten für Lithium-Batterien der nächsten Generation.
• Stärkung der EU-Batteriewertschöpfungskette, einschließlich neuer Fertigungsanlagen, Automatisierung und skalierbarer Produktionsprozesse.
• Fortschritt im Verständnis von Batterie-Grenzflächen der nächsten Generation auf industrieller Ebene, um Herstellbarkeit, Langlebigkeit und Kosteneffizienz zu gewährleisten.
• Im Fall der Luftfahrt sollten die Batterieanforderungen mindestens mit EASA CS.23 (Level 4), CS.27 und vorzugsweise mit den Kategorien CS.25 kompatibel sein.

Umfang:

Dieses Thema unterstützt die Skalierung von Lithium-basierten Batterien der nächsten Generation (d. h. über die Generation 3 hinaus, z. B. Semi- und All-Solid-State, Generation 5) von Zellprototypen (TRL 4-5) bis hin zur Demonstration der skalierbaren Produktion und der Demonstration der Zellintegration auf Modul-/Pack-Ebene. Die Projekte werden die Pilotproduktion, Prozessautomatisierung, Systemintegration und -demonstration, fortschrittliches Celldesign und die Entwicklung der Lieferkette abdecken, um sicherzustellen, dass Europa an der Spitze der Batterieinnovation bleibt.

Die Projekte müssen die Bedürfnisse eines einzelnen, spezifischen und strategisch relevanten Transportmodus adressieren, und der Zielmodus muss im Vorschlag klar angegeben werden. Folgende Transportmodi sind im Umfang enthalten: Automobil; Luftfahrt; Schiene; Wasserweg.

Es wird erwartet, dass die Projekte alle folgenden Produktionsziele abdecken:

• Hochskalierung der Komponentenproduktionstechnologien:
  • Optimierung und Integration von Anoden- und Kathodenmaterialien im Pilotmaßstab, die mit Elektrolyten der nächsten Generation kompatibel sind
• Entwicklung von Zellkonzepten, Fertigungsanlagen und Maschinen:
  • Entwicklung flexibler und hochdurchsatzfähiger Verarbeitungsverfahren für die großtechnische Zellproduktion (z. B. Lasermusterung, Vakuumsintern und fortschrittliches Kalendrieren).
  • Entwicklung von Produktionsmaschinen der nächsten Generation, die auf die Herstellung von Lithium-Ionen-Zellen der nächsten Generation zugeschnitten sind (z. B. Werkzeuge zur Abscheidung fester Elektrolyte, hochpräzise Stapelmaschinen).
• Design und Demonstration von Modulen und Packs in Fahrzeugen/relevanter Umgebung:
  • Entwicklung von Modul-/Pack-Design sowie relevanten Sensoren und Batteriemanagementsystemen (BMS), die für die Unterstützung des Systems optimiert sind, um eine nahtlose Zell-zu-System-Integration, regulatorische Konformität und spezifische Anforderungen der Endanwender zu gewährleisten.
  • Durchführung umfassender Validierungen, einschließlich Leistungs-, Langlebigkeits- und Sicherheitstests unter realistischen Betriebsbedingungen, wobei thermisches Management, mechanische Belastung, Vibrationsfestigkeit und elektrische Leistung in relevanten Maßstäben berücksichtigt werden.

Die Initiative der Kommission für „Safe and Sustainable by Design“ (SSbD) legt einen Rahmen für die Bewertung der Sicherheit und Nachhaltigkeit von Chemikalien und Materialien fest, der als Referenz für Projektvorschläge herangezogen werden sollte.

Wenn die erwartete Verwertung der Projektergebnisse die Entwicklung, Erstellung, Herstellung und Vermarktung eines Produkts oder Prozesses oder die Erstellung und Bereitstellung einer Dienstleistung beinhaltet, muss der Plan für die Verwertung und Verbreitung der Ergebnisse eine Strategie für eine solche Verwertung enthalten. Von den Verwertungsplänen wird erwartet, dass sie vorläufige Pläne für Skalierbarkeit, Kommerzialisierung und Einsatz enthalten (...