Datum zveřejnění: 
26. 5. 2022
S přibývajícím počtem elektrických automobilů vyvstává otázka, jak si poradit s vysloužilými bateriemi. V současnosti využívané způsoby recyklace jsou nákladné a neekonomické. S efektivním a udržitelným řešením, které spočívá ve vyhodnocení stavu jednotlivých modulů baterie a jejich tzv. retrofitingem za využití pokročilé automatizace a umělé inteligence, přichází projekt slovenské společnosti ZTS - VÝSKUM A VÝVOJ, a.s., která si jako svého strategického partnera vybrala Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky Českého vysokého učení technického. Projekt je součástí IPCEI – tedy Významných projektů společného evropského zájmu.

Baterie z elektromobilů, které se po pár letech užívání kvůli jejich snížené kapacitě musí vyměnit, jsou v lepším případě odsouzeny k recyklaci drcením či zahříváním v obloukových pecích. Získaný materiál, kterým může být železo, mangan nebo zinek, se dále využívá například v ocelářském průmyslu. Nedá se ovšem mluvit o recyklaci v pravém smyslu slova, protože z použité baterie už baterii nevyrobíte.

Díky retrofitingu, tedy regeneraci baterií z elektroaut, získávají již použité baterie druhý život a mohou kvalitně sloužit na místech, kde jejich nižší kapacita není závažným problémem. Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC) připravuje návrh koncepce modulární a flexibilní továrny a studii robotizované demontáže baterií pro slovenský závod ZTS VV.

„Podle odborníků bude do roku 2030 polovina aut v EU elektrických, proto je třeba už teď reagovat a připravit energeticky a ekonomicky efektivní řešení pro recyklaci baterií z těchto vozů,“ říká doc. Petr Kadera, vedoucí skupiny Inteligentní systémy pro průmysl na CIIRC ČVUT, který se zabývá návrhem koncepce budoucí továrny. „V našem návrhu klademe důraz na flexibilitu celého procesu zpracování. Nové typy baterií přibývají geometrickou řadu, a s většinou z nich si musí být robotická výrobní linka schopna poradit,“ vysvětluje Kadera řešení pro novou továrnu.

„Projekt je aplikací Průmyslu 4.0 a vychází koncepčně z distribuované výroby, kde není pevný výrobní plán. V závislosti na různých typech baterií a jejich stavu reaguje výrobní linka dynamicky na aktuální situaci a finální výrobek kombinuje moduly s různými stavy životnosti. Taková baterie najde uplatnění jako stacionární baterie např. v hydroelektrárnách, kde bude sloužit jako úložiště energie při jejím přebytku,“ vysvětluje profesor Vladimír Mařík, vědecký ředitel CIIRC ČVUT a zároveň jeden z českých průkopníků Průmyslu 4.0.

„Demontáž lítium-iónových batériových systémov z automobilových aplikácií je zložitý, a preto aj časovo a finančne náročný proces. Batérie majú komplikovanú konštrukciu a obsahujú množstvo flexibilných - jedinečných komponentov. Pre obsiahnuté chemikálie v batériách hrozí pri procese demontáže aj potencionálne nebezpečenstvo. Všetky tieto aspekty je nutné zohľadniť pri vývoji demontážnej linky. Taktiež musíme myslieť na stály vývoj batérií a teda aj na nové parametre budúcich modelov,“ říká předseda představenstva ZTS VV a projektový lídr Stanislav Králik. 

Flexibilní distribuovaná výroba, pokročilá automatizace a umělá inteligence jsou nejen vhodnými nástroji pro zvýšení přidané hodnoty a efektivity výroby, ale nachází významné uplatnění i v rámci udržitelnosti a cirkulární ekonomiky.

Projekt je zařazen a podpořen výzvou IPCEI, tedy projektů zařazených Evropskou unií mezi významné projekty společného zájmu. Projektem společného zájmu se rozumí projekt, který je nezbytný pro realizaci prioritních koridorů a oblastí energetické infrastruktury, má přispět k rozvoji sítí v jednotlivých koridorech a je uveden na unijním seznamu projektů společného zájmu.

Picture

Foto: Roman Sejkot, CIIRC ČVUT. Podpis smlouvy mezi Českým institutem informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT a ZTS - VÝSKUM A VÝVOJ, a.s.
Zleva – ředitel CIIRC ČVUT Dr. Ondřej Velek, Stanislav Králik, předseda představenstva ZTS VV a Dr. Roman Kiš, místopředseda představenstva, ZTS VV.

Kontaktní osoba: 
Jméno: 
Mgr. Alena Nováková
E-mail: 
alena.novakova@cvut.cz
Pracoviště: 
Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky