Produzione integrata e sviluppo di prodotti per batterie a base di litio di prossima generazione per la mobilità (Partenariati BATT4EU e Made in Europe)

Risultato atteso:

Ci si aspetta che le proposte contribuiscano a tutti i seguenti punti:

• I progetti devono soddisfare i target di performance, a livello di cella e di sistema, corrispondenti alla specifica applicazione target, da specificare nella proposta. Devono essere definiti KPI appropriati per la densità energetica (volumetrica e gravimetrica), la densità di potenza e il C-rate, il numero di cicli e il costo definito in condizioni operative.
• Aumentare la competitività dell'UE nelle tecnologie delle batterie di prossima generazione per le applicazioni di mobilità.
• Sviluppare capacità di produzione pilota per le batterie di prossima generazione a base di litio.
• Rafforzare la catena del valore delle batterie dell'UE, inclusi nuovi apparecchiature di produzione, automazione e processi di produzione scalabili.
• Far progredire la comprensione delle interfacce delle batterie di prossima generazione su scala industriale, garantendo producibilità, durata e convenienza economica.
• Nel caso dell'aviazione, i requisiti delle batterie dovrebbero essere compatibili almeno con EASA CS.23 (livello 4), CS.27 e preferibilmente con le categorie CS.25.

Ambito:

Questo tema supporterà il passaggio alla scala industriale (scaling-up) delle batterie a base di litio di prossima generazione (ovvero oltre la generazione 3, ad esempio semi-stato solido e stato solido completo, generazione 5) dai prototipi di cella (TRL 4-5) alla dimostrazione della produzione scalabile e alla dimostrazione dell'integrazione della cella a livello di modulo/pacchetto. I progetti copriranno la produzione pilota, l'automazione dei processi, l'integrazione e la dimostrazione del sistema, il design avanzato delle celle e lo sviluppo della catena di approvvigionamento per garantire che l'Europa rimanga all'avanguardia nell'innovazione delle batterie.

I progetti devono affrontare le esigenze di un singolo modo di trasporto specifico e strategicamente rilevante, e il modo target deve essere chiaramente indicato nella proposta. I seguenti modi di trasporto sono inclusi nell'ambito: Automotive; Aviation; Rail; Waterborne.

Ci si aspetta che i progetti coprano tutti i seguenti obiettivi di produzione:

• Upscaling della produzione di componenti Tecnologie:
  • Metodi di ottimizzazione e integrazione su scala pilota di materiali anodici e catodici compatibili con elettroliti di prossima generazione
• Sviluppo di concetti di cella, apparecchiature e macchinari di produzione
  • Sviluppo di metodi di lavorazione flessibili e ad alta produttività per la produzione di celle su larga scala (ad esempio, patterning laser, sinterizzazione sotto vuoto e calendatura avanzata).
  • Sviluppo di macchinari di produzione di prossima generazione, su misura per la produzione di celle agli ioni di litio di prossima generazione (ad esempio, strumenti di deposizione di elettroliti solidi, macchine di impilamento ad alta precisione).
• Progettazione e dimostrazione di moduli e pacchi in veicoli/ambienti rilevanti
  • Sviluppo del design di moduli/pacchi e dei relativi sensori e sistemi di gestione della batteria (BMS), ottimizzati per supportare il sistema, per un'integrazione cella-sistema senza soluzione di continuità, la conformità normativa e i requisiti specifici dell'utente finale.
  • Esecuzione di una validazione completa, inclusi test di prestazioni, durata e sicurezza in condizioni operative realistiche, affrontando la gestione termica, lo stress meccanico, la resistenza alle vibrazioni e le prestazioni elettriche su scale rilevanti.

L'iniziativa della Commissione per "Safe and Sustainable by Design" (SSbD) stabilisce un quadro per la valutazione della sicurezza e della sostenibilità di prodotti chimici e materiali che dovrebbe essere considerato come riferimento per le proposte di progetto.

Qualora l'uso previsto dei risultati del progetto comporti lo sviluppo, la creazione, la produzione e la commercializzazione di un prodotto o processo, o la creazione e la fornitura di un servizio, il piano per lo sfruttamento e la diffusione dei risultati deve includere una strategia per tale sfruttamento. Ci si aspetta che i piani di sfruttamento includano piani preliminari per la scalabilità, la commercializzazione e l'implementazione (...