Come vanno progettate le batterie del futuro

Perché l’auto elettrica sia effettivamente “a zero emissioni” in senso lato, anche le batterie devono essere prodotte con metodi efficienti e sostenibili. Queste sono infatti la componente più costosa e complessa di una vettura elettrica; è quindi lì che si gioca la vera sfida ambientale della mobilità del futuro.

Il settore, fino a qualche anno fa, si è concentrato più sull’aumento dei volumi produttivi per soddisfare la domanda crescente di accumulatori che sui metodi con cui questi erano realizzati. Ma le cose stanno cambiando. 

L’importanza di un approccio olistico

La necessità di accumulatori sempre più diversi tra loro, sommata ai progressi tecnologici e a normative sempre più stringenti, sta spingendo l’industria delle batterie verso una profonda rivoluzione. Sia i numerosi nuovi player, sia le aziende di vecchia data stanno lavorando per arrivare a metodi produttivi nuovi, oltre che a prodotti nuovi. Tante sono le priorità. Da una parte, la tanto agognata sostenibilità; dall’altra, una maggior semplicità delle linee, la possibilità di scalare verso l’alto la produzione, la ricerca verso accumulatori più affidabili e allo stesso tempo più performanti.

Produzione di batterie nella Gigafactory Volkswagen di Salzgitter

Per raggiungere gli obiettivi, le aziende hanno iniziato ad adottare un approccio olistico alla produzione. È guardando i processi nel loro insieme, infatti, che si può innovare costantemente senza compromettere la qualità dei prodotti (qualità che, anzi, è in crescita anch’essa) e senza perdere il controllo dei costi. Come si traduce, nel concreto, questa tendenza?

Le tre sfide delle batterie

La prima cosa che le aziende devono fare è innovare. Non passa giorno che non ci sia qualche novità sulle batterie. Architettura, composizione chimica, materiali: tutto incide sulla densità energetica, sul contenimento dei costi, sulla sicurezza, sulla longevità di un accumulatore. Attualmente, considerando la complessità della catena dell’approvvigionamento, l’insieme dei processi non è completamente compreso. Con un approccio olistico, le aziende possono avere informazioni utili in merito alle interdipendenze tra materiali e processi e questo può aiutare a realizzare più velocemente prodotti innovativi.

L’analisi olistica della produzione consente inoltre di mettere a punto metodi che ottimizzano le economie di scala. Le aziende devono poter crescere rapidamente senza compromettere la qualità delle batterie e, per farlo, si deve ampliare ogni linea in modo coerente e coordinato. Servono però strumenti di controllo all'avanguardia e, di nuovo, una visione d'insieme chiara.

Porsche si concentra già sull'analisi dello stato di salute delle batterie per capire dove migliorare

Infine, la produzione delle batterie deve rispettare normative rigorose, richiede un elevato livello di tracciabilità delle materie utilizzate e dei processi adottati. Questo richiede l’adozione di piattaforme digitali evolute che consentono di immagazzinare e organizzare tutte le informazioni richieste dalla legge.

Serve una produzione intelligente

Con tutti questi ostacoli da superare, si intuisce come la capacità di avere una visione complessiva e l’adozione di strumenti di analisi in grado di mettere in relazione tra loro tutti i dati provenienti dalla catena del valore possano fare la differenza sotto diversi punti di vista. Quello della qualità, quello della sostenibilità e quello dell’efficienza.

Ci sono sistemi di gestione della produzione che hanno addirittura la capacità di realizzare controlli di qualità predittivi, in grado cioè di analizzare la qualità di una batteria ancor prima che questa sia prodotta. Sono strumenti come questi che consentono all’industria delle batterie di progredire e, in definitiva, ai veicoli elettrici di affermarsi come soluzione credibile per ridurre l’impatto ambientale nel settore dei trasporti.

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