Tecnologie legate alla batteria dal Gruppo Daimler AG

Tecnologie legate alla batteria dal Gruppo Daimler AG

25 giu, 2016

Previsti ulteriori sviluppi tecnologici

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Stoccarda, Germania. 17 Giugno 2016. L’idea di viaggiare in modalità elettrica (a batteria) è vecchia quasi come l’automobile stessa. L’evoluzione ha portato da batterie al piombo, ingombranti, pesanti e poco potenti, agli accumulatori nichel-metalidrato (NiMH), piccoli, leggeri e potenti. L’introduzione della tecnologia agli ioni di litio nel 2009 ha però rappresentato una pietra miliare nelle soluzioni di accumulo di energia, trasformando la mobilità elettrica in realtà. Nello stesso anno, con S 400 HYBRID Mercedes-Benz è stata la prima Casa costruttrice al mondo a lanciare sul mercato una vettura ibrida di serie con questa tecnologia. Oggi tutti i modelli ibridi ed elettrici Mercedes-Benz si basano su questa soluzione. Nel prossimo decennio sono attesi ulteriori passi avanti per quanto riguarda le tecnologie delle batterie con l’introduzione di sistemi post-ioni di litio. Attualmente quelle al litio-zolfo sembrano essere le più promettenti.

La tecnologia agli ioni di litio è la più efficiente tra quelle attualmente disponibili sul mercato e dimostra di avere ancora tutte le potenzialità per crescere. Nessun’altra tecnologia legata alle batterie è di garantire simili standard di qualità, potenza, durata e costi. Le nuove tecnologie, ed in particolare quelle che puntano a miglioramenti sul fronte dei materiali, ed il volume di produzione in costante crescita (conseguente riduzione dei prezzi) determineranno le evoluzioni dei prossimi anni.

Ricercatori e sviluppatori di tutto il mondo sono già al lavoro sulla prossima generazione di tecnologie legate alla batterie. Entro il prossimo decennio assisteremo al lancio dei cosiddetti sistemi post-ioni di litio. Tra questi, in particolare le batterie al litio-zolfo sembrano essere le più promettenti e consentiranno un importante passo in avanti sul fronte tecnologico che rivoluzionerà due criteri rilevanti al momento dell’acquisto di un modello elettrico: costo ed autonomia. Con l’introduzione di questa tecnologia, Daimler si aspetta un raddoppio della densità di energia e un dimezzamento dei costi a parità di ingombro.

Le soluzioni intelligenti adottate per la batteria non riguardano tuttavia soltanto la cella, bensì l’intero sistema, formato da elettronica di comando, software, raffreddamento, alloggiamento su misura per il veicolo e celle. In questo contesto occorre distinguere tra celle tonde, prismatiche ed a sacchetto. La tipologia utilizzata dipende dall’applicazione nel veicolo. Ogni variante ha infatti i propri punti di forza e di debolezza. Oggi Daimler conosce bene tutte e tre ed è in grado di scegliere quella ottimale per i propri modelli elettrici.

Daimler AG è stata tra i primi a comprendere che la disponibilità di sistemi di batterie molto complessi avrà un ruolo fondamentale per l’industria automobilistica anche in futuro. L’azienda, insieme all’affiliata Deutsche (fondata nel 2009), è l’unica Casa costruttrice tedesca a vantare una propria produzione di batterie e punta a potenziare ulteriormente le proprie capacità (per i dettagli, vedere il capitolo ‘Competence network’ ed ‘Accumulatori stazionari di energia’).

Competence network

Riunire le competenze ed assicurare il know-how

Oltre che su competenze interne nel campo di sviluppo e produzione e sulla strategia modulare per la trazione ibrida, la filosofia di Daimler AG mira anche ad assicurare accesso diretto ai componenti chiave per la mobilità elettrica. Grazie all’affiliata al 100% Deutsche ACCUMOTIVE, Daimler può contare su un solido know-how in materia di sviluppo e produzione di batterie di trazione molto complesse. NuCellSys è leader mondiale nello sviluppo di sistemi di celle a combustibile e di accumulo di per applicazioni su veicoli. In tale competence network rientrano poi joint venture, ad esempio con Bosch (EM-motive) per i motori elettrici e con Ford (AFCC) per lo sviluppo di stack di celle a combustibile, ma anche la partnership con H2 Mobility GmbH per la creazione di un’infrastruttura per l’.

La tecnologia agli ioni di litio è in crescita. Attualmente Daimler investe 500 milioni di euro nella costruzione di un secondo centro dedicato alle batterie in Germania, ampliando così notevolmente le capacità di Deutsche ACCUMOTIVE GmbH & Co. KG nella produzione di batterie agli ioni di litio. Deutsche ACCUMOTIVE, fondata nel 2009, è un’affiliata al 100% di Daimler AG con stabilimenti a Kirchheim/Nabern (ricerca e sviluppo) e Kamenz (produzione). L’azienda parte dalla tecnologia agli ioni di litio per sviluppare, produrre e distribuire accumulatori di potenza altamente complessi utilizzati sui veicoli ibridi ed elettrici dei marchi Mercedes-Benz e smart. Dall’inizio della produzione in serie nel 2012 sono state consegnate oltre 75.000 batterie agli ioni di litio. L’affiliata Daimler dà lavoro a 420 dipendenti, di cui 330 a Kamenz. A partire dal 2017, tutti i sistemi di batterie per Mercedes-Benz e smart saranno prodotti da Deutsche ACCUMOTIVE.

Nel 2015, Daimler ha debuttato nel business degli accumulatori stazionari, aprendosi a nuove possibilità di crescita al di fuori del settore automotive. Recentemente ha fondato l’affiliata ‘Mercedes-Benz Energy GmbH’, che fin da subito si è occupata dello sviluppo e della vendita a livello mondiale degli accumulatori stazionari di energia del Marchio Mercedes-Benz.Per ulteriori informazioni sugli accumulatori stazionari, vedere il capitolo corrispondente.

Quest’anno Embase, una joint venture tra Daimler AG, The Mobility House AG e GETEC, gestirà l’accumulatore 2nd-use più grande al mondo nella città di Lünen (Vestfalia, Germania). I sistemi usati delle smart electric drive di seconda generazione sono uniti a formare un accumulatore fisso e commercializzati sul mercato tedesco dell’energia di regolazione primaria.

EM-motive è una joint venture tra Daimler AG e Robert Bosch GmbH per lo sviluppo e la produzione di motori elettrici. La sede di EM-motive GmbH ed il sito produttivo si trovano a Hildesheim, mentre il centro dedicato allo sviluppo è a Ludwigsburg, nei pressi di Stoccarda. Dal 2012, i motori vengono impiegati su diversi veicoli elettrici ed ibridi. Ad esempio, attualmente EM-motive fornisce il motore elettrico 80 kW per la nuova Mercedes-Benz E 350 e.

A Kirchheim/Nabern, nei pressi di Stoccarda, ha sede NuCellSys GmbH. L’affiliata al 100% di Daimler AG è leader mondiale nello sviluppo di sistemi di celle a combustibile e di accumulo di idrogeno per applicazioni su veicoli. L’azienda è responsabile della produzione di sistemi, della progettazione, dello sviluppo di componenti e software, oltre che della certificazione dei sistemi stessi. I sistemi di celle a combustibile per le attuali autovetture (Classe A e B) e gli autobus sono stati prodotti in piccola serie presso NuCellSys GmbH. Quest’ultima si occupa infine anche della gestione dell’attuale flotta di Mercedes-Benz Classe B F-CELL e del supporto di progetti legati all’infrastruttura per H2.

Con la creazione della joint venture intersettoriale GmbH & Co.KG, nel 2015 sei aziende (, Daimler, , , e ) hanno spianato la strada per il potenziamento graduale della rete di stazioni di rifornimento di idrogeno (H2) su tutto il territorio tedesco. Si arriverà così a un totale di 400 entro il 2023.

Daimler AG detiene il 50,1% ed è quindi azionista di maggioranza di Automotive (AFCC), con sede a Burnaby, ad est di Vancouver/Canada. L’azienda leader nella ricerca e nello sviluppo di stack di celle a combustibile per il settore automobilistico è stata fondata nel 2008 ed è controllata anche da Ford Motor Company (con una quota del 49,9%).

Nelle immediate vicinanze di AFCC vengono prodotti gli stack, nello specifico presso Mercedes-Benz (MBFC), che gestisce nella Columbia Britannica il primo stabilimento a livello mondiale dedicato esclusivamente a produzione e fabbricazione degli stack di celle a combustibile. MBFC è attiva nella produzione da giugno 2012.

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