Smart cirkulärt batterisystem- Circul8

Transportsektorn är en avgörande aktör för att uppnå EU:s åtagande att vara klimatneutralt till 2050. Elektrifieringen av fordon, som har betydande potential för att minska utsläppen av växthusgaser, har ökat i en exponentiell takt. Elfordon (EV) drivs normalt av litiumjonbatterier, som försämras med tiden och förlorar upp till 20-30 % av sin kapacitet under fordonets förväntade livslängd. Även om 70%-80% av batteriets kapacitet återstår, kan batteriet inte längre användas i fordonstillämpningar på grund av säkerhets- eller garantiskäl. Eftersom många ton EV Li-ion-batterier kommer att ha nått sin livslängd 2030, är det absolut nödvändigt att behålla värdet på dessa ”pensionerade” EV-batterier genom ett cirkulärt tillvägagångssätt.

De största miljömässiga och ekonomiska fördelarna med battericirkularitet kan uppnås om batterier först återanvänds och sedan återvinns efter deras så kallade första livslängd. I Europa undersöker flera fordonstillverkare sådana möjligheter på framväxande marknader i samarbete med elbolag såväl som specialiserade tredje parter, och installerar använda batterier främst i olika typer av energilagringssystem, allt från små bostadssystem till större containrar i elnäts- lösningar. Alla våra industriella partnerföretag, nämligen Volvo Construction Equipment, Epiroc, Svealandstrafiken, Northvolt Revolt, ABB, Kpro, IBM, Cling Systems, CanaryBit, Payer-har också sett sådana affärsmöjligheter med battericirkularitet. Men det möter flera lager av problem och stora osäkerheter, vilket gör det svårt att förverkliga idén.

Följaktligen, på grund av komplexiteten och många obesvarade frågor, har spridningen av EV-battericirkularitet ännu inte etablerats fullt ut i industrier, trots att det är en potentiell intäkts- och vinstbidragsgivare. Batteriindustrin måste implementera specifika förutsättningar för att besluta om de bästa strategierna för cirkularitet.

Närmare bestämt bör industrin utveckla:

(1) information om batteriprestanda och status;

(2) gemensamma plattformar för att samla in, analysera och dela batterilivscykeldata mellan företag; och

(3) en djupare förståelse av förändringarna i nuvarande linjära affärsmodellelement och samarbeten.

Därför föreslår vi tre viktiga områden som kommer att bidra med kunskap till synergikomponenten i förslaget, det vill säga smart battericirkularitet (Circul8). De är digitalt aktiverade cirkulära affärsmodeller, digital tvillingplattform för cirkulära batteritjänster och smart batteriövervakning. Med tanke på synergierna inom dessa tre vetenskapliga områden och tre industriella användningsfall på batterier, kommer detta projekt att bidra till ökad battericirkularitetsprestanda i den svenska industrin. Det övergripande målet är att maximera cirkulariteten för elbilsbatterier i branschen genom att tillämpa avancerad digital teknik, vilket skulle kunna förbättra den svenska tillverkningsindustrins konkurrenskraft och stödja dess ansträngningar att uppnå elektromobilitet på ett hållbart sätt.

Projektmål

Det övergripande målet är att maximera cirkulariteten för elbilsbatterier i branschen genom att tillämpa avancerad digital teknik, vilket skulle kunna förbättra den svenska tillverkningsindustrins konkurrenskraft och stödja dess ansträngningar att uppnå elektromobilitet på ett hållbart sätt.

Huvudmålen för Circul8 är följande:

• Etablera en ny ram för att maximera cirkulariteten för elfordon (EV) batterier baserat på evidens insamlad från Synergy-projektet relaterat till innovativa affärsmodeller, digitala plattformar och smart prestandaövervakning.
• Utveckla och implementera digitalt aktiverade cirkulära affärsmodeller (CBMs) för EV-batterier med hänsyn till reparation, återanvändning och återvinning för att gynna både individuella företag och ekosystemaktörer.
• Utveckla en skalbar digital tvillingbaserad plattform för att möjliggöra analys för flottor av batterier med målet att optimera batterianvändningen under hela livscykeln.
• Utveckla metoder och verktyg för att underlätta övervakningen av ett enskilt batteri och flottor av batteripaket med hjälp av multimodella tillvägagångssätt för att fånga relevant information (RUL-prognos, anomaliupptäckt, etc.) för att stödja beslut på både individuell batteri- och flottnivå med hänsyn till både tekniska och affärsmässiga KPI:er.