バッテリーの生産とリサイクル：技術にフォーカス

電動モビリティ：未来は今日始まる

50 、ステランティス・グループの一員であるコマウ社は、先進的かつ持続可能なオートメーション・ソリューションの世界的リーダーです。

「革新的でユーザーフレンドリーな技術の開発に加え、当社のポートフォリオには、車両生産用の製品やシステム、ロジスティクス、再生可能エネルギー、造船などの急成長市場の生産ニーズに応える高度なデジタル・ソリューションやロボティック・ソリューションが含まれています」と、コマウのイノベーション＆プロセス・テクノロジー担当フランチェスコ・ベッカリージは語る。エレクトロモビリティ市場は持続的に成長している。 "リチウムイオンバッテリは、今後5 -10 、自動車セクターの主要技術であり続けるだろうが、市場では、固体電池などの次世代バッテリの需要が大幅に増加するだろう。"

次世代バッテリの大規模な工業生産をサポートし、エネルギー転換を加速するためには、新技術と、より効率的で持続可能かつコスト効率の高い製造プロセスが必要である。

「E-モビリティと近年行われた大規模な投資は、輸送の進化の始まりを意味します。「セル、バッテリーモジュール、電気モーターの生産ソリューションに加えて、フェストは当初から廃棄物を減らし、材料の再利用を促進するために、バッテリーの生産サイクルを閉じることに関心を持っていました。そうでなければ、この急成長する市場の需要を満たすことができないような、希少で限られた原料の採掘を減らすのに役立つだろう」。

輸送部門におけるエネルギーとエコロジーの転換は現実のものとなりつつある。「欧州連合（EU）の脱炭素化目標に沿って、欧州委員会はFit for55 法制パッケージを採択した。このパッケージは、自動車からの温室効果ガス排出量を2030 までに55 %、2050 までに100 %削減することを目標としている。とF. Beccarisi. 「電化はモビリティの未来である。

バッテリと電気モーターのより効率的で持続可能な生産への要求は、自動車・輸送産業のさまざまな局面で事業を展開する企業にとって、間違いなく最も重要な課題のひとつである。「エネルギー転換を真に持続可能なものにするためには、最先端の電動化技術を効率的に生産するだけでなく、バッテリの寿命が尽きたときの環境への影響も管理しなければなりません」とFは説明する。ベッカリージよりそこでコマウは、非営利団体Classと循環型経済サービスのプラットフォームであるCobatが支援する「バッテリー再生プロジェクト」に参加した。その目的は、リチウム電池のリサイクルと再利用のためのイタリアのサプライチェーンを構築することである。

Flex-BD: リチウム電池のリサイクル・再利用

持続可能性に焦点を当てることで、フェストとコマウは電気自動車の古いバッテリーのリサイクルや再利用という重要な問題に取り組むことになりました。フレキシブル・バッテリー・ディスマントル（Flex-BD）は、「バッテリーパックをモジュールまで自動解体する自動化ソリューションの開発」を目的としている。 Beccarisi. 「モジュールはシュレッダーでBlackMassにリサイクルされるか、新しいバッテリの製造に再利用される。

コマウがSMAU（2023 ）でイノベーション賞を受賞したこのプロジェクトは、「電気自動車用のさまざまなタイプのバッテリを解体できる、柔軟性の高いステーションを作ることを目指しています」とC.は説明する。ジョヴァンドより「フェストやコマウを含むヨーロッパの様々なプレーヤーが集まり、より持続可能な経済のための高品質なソリューションを開発している。

Flex-BDステーションの開発にはフェストの様々な技術が採用されました。「モータや駆動部を備えた電気機械式アクチュエータから、緊急時にシステムエリアの危険なシャットダウンを確実にするクイックエキゾースト機能付きの認証済み安全バルブMS6-SVまで」とC.は説明します。 Giovando. これらの部品は、フォーマットの調整を容易にし、バッテリーパックの位置を自動的に均等にするために選ばれた。「これにより、さまざまなタイプのバッテリーパックに対応し、手作業の必要性を最小限に抑えた、効率的で革新的なステーションが誕生した。

CPX-APによる柔軟性と自己学習

開発されたステーションの最大の特徴はその柔軟性で、さまざまなタイプのバッテリーパックを扱うことができ、どのメーカーでも使用できる可能性がある。「さらに、シンプルで革新的なソリューションの使用により、導入コストとセットアップコスト、サイクルタイムが大幅に削減され、より多くのコンポーネントを同時に処理できるようになりました」とCは説明する。 Giovando. 「さらに、このステーションは生産段階でも使用することができ、バッテリーの組み立てや、欠陥が確認されたモジュールの修復や交換を行い、最終製品として効率的なバッテリーパックを確実に出力することができる。

「Flex-BDで使用されるソリューションには、VTUGソレノイドバルブが含まれます。このソレノイドバルブは、高速スイッチング時間、低エネルギー消費、高流量を軽量かつコンパクトな設計で提供し、フレキシブルオートメーションやロボットアプリケーションでの使用に適しています」とCは説明する。ジョヴァンドは続けた。「これらのソリューションは、ポイントツーポイント、マルチピン、IO-Link®など、さまざまな通信バス言語で利用できます。特にAPバージョンは、最も一般的な通信バスを使用して顧客のPLCと通信するインライン、スター、またはツリートポロジーのネットワークを作成できます。 CPX-AP-IステーションのProfinetバージョンは、非常に速い通信時間に加え、最大500 コンポーネントの接続を可能にし、バルブユニットの管理を自己学習機能で統合することで、ソフトウェアエンジニアの作業を大幅に軽減し、スピードアップします。"

ベルト駆動のELGGとスピンドル駆動のEGCの2軸タイプもこのネットワークに統合され、正確な位置決めを確実にし、将来的には異なるサイズのモジュールにも対応できるようになった。「フェストは高い柔軟性と適応性を保証する技術とソリューションを選択しました。 Beccarisi. その一例がDMSP空気圧筋で、「機械部品を前後に動かすことなく、大きな力を与えることができる」とCは説明する。 Giovando. 「ある局面では、筋肉のおかげでバッテリーパックの公差や遊びを素早く補正することができ、サイクルの大幅な時間短縮につながった。このソリューションはまた、「グリッパーとロボット間の適切な結合を保証するために、バッテリーモジュールの把持における人間の行動をシミュレートし、力の印加によってロボットにエラーを引き起こすことなく、インパルス力を加えることで接続されたモジュールを解放できるようにしました」とFは説明する。ベッカリージは続ける。「さらに、フェストの電動モータのおかげで、モジュールグリッパは再構成が可能です。バッテリを解体するには、さまざまなワークピースを把持する必要があり、それらは耐用年数中の機械的・熱的変形によってサイズが異なる可能性があるからだ。

このプロジェクトは、「予測不可能なシナリオを伴う複雑な問題を解決する両社の能力を強調するものだった」とFは結論づける。ベッカリージは退場。「このコラボレーションは、産業部門を含め、持続可能で資源効率の高いやり方を開発し、採用するために、技術がいかに不可欠な工具であるかを浮き彫りにした。企業が天然資源をより効率的に利用し、エネルギー消費と廃棄物を削減し、現在および将来の世代のために地球を保護することに貢献することを可能にするアプローチである。