Skalierbare Produktion von Energiespeichern

Die Produktion von Energiespeichern, insbesondere von Batterien und Brennstoffzellen, ist ein wachsender Markt in Europa, der für Maschinenlieferanten neue Marktchancen eröffnet. Die Produktion von LIB-Zellen besteht aus der Elektrodenherstellung, Zellmontage und dem Zellfinishing. Die Produktion zukünftiger Zellformate und Zellchemien ist aufgrund von wenig Synergien zur aktuellen LIB-Produktion schwierig und erfordert weiterhin Forschungsarbeiten, um Prozesse zu optimieren und zu verschlanken. Unabhängig von der Entwicklung der Prozesse für morgen besteht ein hoher Innovationsbedarf konventioneller Produktionsprozesse. Ein möglicher Lösungsansatz ist die datengetriebene Produktionsoptimierung. Im Bereich der PEMFC und PEMEL ist die Produktion noch nicht hochvolumenfähig, jedoch besteht eine hohe Nachfrage nach Technologien zur Skalierung. Ein aktuelles Hemmnis zur schnelleren Skalierung besteht im Übertrag der katalytischen Schichten von Decal-Trägerfolien auf die Membran. Lösungsansätze werden in direkten Beschichtungsverfahren und flexiblen Maschinenkonzepten gesehen. Insgesamt lässt sich feststellen, dass es zahlreiche Forschungsansätze gibt, um die vorhandenen Produktionsanlagen zu verbessern und damit einen globalen Mehrwert zu erzeugen. Insbesondere ist eine Überführung in die produzierende Industrie notwendig, um Produktionslinien der nächsten Generation aufbauen zu können, die einen Wettbewerbsvorteil sicherstellen. Zur Maximierung der Produktqualität und Zuverlässigkeit der Anlagen, ist es notwendig bei der Entwicklung auf Wissen und Modelle, basierend auf an bestehenden Anlagen und Forschungsausrüstungen akquirierten Daten zurückzugreifen. Die europäische Industrie kann während des Markthochlaufs kurzfristig an der Wertschöpfung im Bereich der Energiespeicherproduktion partizipieren, indem bestehende, zugekaufte Anlagentechnik verwendet wird. Langfristig ist eine Weiterentwicklung oder der Aufbau eigenentwickelter Produktionsmaschinen notwendig, um die nächsten Generationen von Energiespeicherkomponenten und Systemen wettbewerbsfähig produzieren zu können.

The production of energy storage devices, especially batteries and fuel cells, is a growing market in Europe, which opens new market opportunities for machine suppliers. The production of LIB cells consists of electrode manufacturing, cell assembly and cell finishing.
Production of future cell formats and cell chemistries is difficult due to little synergy with current LIB production and requires research to optimize and streamline processes. Regardless of the development of processes for tomorrow, there is a high need for innovation of conventional production processes. One possible solution is data-driven production optimization. In the area of PEMFC and PEMEL, production is not yet high-volume capable, but there is a high demand for technologies to scale up. A current barrier to faster scaling is the transfer of catalytic layers from decal support films to the membrane. Viable solutions are seen in direct coating processes and flexible machine concepts. Overall, it can be concluded that there are many research approaches to improve existing production equipment and thus generate global added value. A transfer to the manufacturing industry is necessary to build next generation production lines that ensure a competitive advantage. To maximize the quality of the product and reliability of the assets, it is imperative to draw on knowledge and models derived from data acquired at existing plants and research equipment. During the market ramp-up, European industry can take part in the value creation in the field of energy storage production in the short term by using existing, bought plant technology. In the long term, further development or the construction of in-house developed production machines is necessary to be able to produce the next generations of energy storage components and systems competitively.