GM avab täiustatud aku elementide arenduskeskuse elektrisõidukite innovatsiooni kiirendamiseks

Pilt: The Verge · Allikas

General Motors ehitab Michigani 900 miljoni dollari väärtuses Aku Elementide Arenduskeskuse, et prototüüpida ja optimeerida järgmise põlvkonna elektrisõidukite akusid, eesmärgiga vähendada kulusid ja murda tulevaste elektrisõidukite sõltuvus Hiina mineraalidest.

General Motors (GM) investeerib tugevalt elektrisõidukite (EV) tulevikku, ehitades oma uue Aku Elementide Arenduskeskuse (Battery Cell Development Center, BCDC) Warrenis Michiganis. Keskus, mis hõlmab pool miljonit ruutjalga, on loodud madala tootmismahuga tehaseks, mis on varustatud tipptasemel aku elementide prototüübi loomise ja täiustamise jaoks, sillutades teed laboriuuringute ja massilise tootmise vahel. Plaanide kohaselt alustab see keskuse testelementide tootmist — esmalt litiummangaanirikkaid (LMR) prismaatilisi elemente — hiljemalt 2026. aasta lõpus. BCDC kehastab GM-i pikaajalist strateegiat vähendada elektrisõidukite akude kulusid ja arendada uusi elementide keemiavorme.

Peamine väljakutse, mida GM soovib lahendada, on aku plokk, mis moodustab praegu 30 kuni 40 protsenti elektrisõiduki kogukulust, muutes paljud mudelid laiemaks kasutuselevõtuks liiga kalliks. Tesla kasvava konkurentsi ja Hiinas valmistatud elektrisõidukite suureneva sissetuleku tõttu USA turule tunnistab GM vajadust arendada uusi akutehnoloogiaid kiiresti ja kulutõhusalt. BCDC teenib esmalt prototüüpimise keskuse rolli, võimaldades inseneridel katsetada erinevaid keemiavorme ja tootmistehnikaid enne nende ülekandmist suures mahus tehaste, näiteks GM-i ühisettevõtte Ultium Cells LLC toodangusse.

GM-i lähenemine hõlmab kriitiliste mineraalide nagu koobalt ja nikkel vähendamist või elimineerimist, mida valdavalt kontrollib Hiina. Nende LMR elemendid kasutavad väga vähe koobaltit ja niklit, mis vastab globaalse tarneahela mitmekesistamise jõupingutustele. Lisaks teeb GM koostööd idufirmaga Peak Energy naatrium-iooni akutehnoloogiate alal, mis on suunatud energiasalvestuse rakendustele. Need uuendused võivad pakkuda järgmise kümnendi jooksul jätkusuutlikumaid ja majanduslikult otstarbekamaid akuvalikuid.

BCDC-s on inseneridel juurdepääs ulatuslikele tööriistadele, mis peegeldavad tööstuslikus mahus aku tootmisprotsesse, sealhulgas mulla segamine, elektroodi katmine, elemendi kokku panemine ja alglaadimine. Erinevalt täismahus tehastest, mis toodavad elemente kõrgel kiirusel, keskendub see keskus kvaliteedile, täpsusele ja protsessi optimeerimisele. Operatiivsed sünergiad lähedalasuvate rajatistega, nagu Wallace Aku Elementide Innovatsioonikeskus ja Ketteringi teadus- ja arendustöökoda, tagavad sujuva ülemineku algkeemia uurimisest prototüüpelementide tootmise ja protsessi valideerimiseni.

Oluliseks eristajaks GM puhul on arenenud virtuaalse modelleerimise ja tehisintellekti (AI) kasutamine arendustsüklite kiirendamiseks. Keskuses kasutatakse aku tootmisprotsessi „digitaalseid kaksikuid“, mis võimaldavad molekulaarsete interaktsioonide, materjali segamise ja tootmistegurite kiiret simuleerimist enne füüsilist prototüüpimist, vähendades oluliselt turule jõudmise aega. GM väidab, et nende AI-põhised mudelid võivad keemiamuudatuste tulemusi simuleerida päevade jooksul, mitte kuude jooksul, parandades arendusagilityt.

USA-s on GM-il simuleerimis- ja AI-võimsus, mis on riiklikest laboritest ainult teisel kohal, rõhutades elektroonsõidukite akude innovatsiooni üleminekut. Kuigi lõppeesmärk on drastiliselt vähendada või isegi kaotada füüsilise testimise vajadus — võimaldades AI-l autonoomselt välja pakkuda uued akuelemendi keemiavormid — on tehnoloogia ja protsessid endiselt arengufaasis.

Toomaks akuarendus täielikult oma kontrolli alla ja integreerides uurimistöö, prototüüpimise ja protsessiinseneri, positsioneerib GM end võimekamaks konkurendiks kulude, tarneahela iseseisvuse ja innovatsioonikiiruse osas. Selle strateegia edu on võtmetähtsusega, kuna globaalne elektrisõidukite turg intensiivistub ning uued tehnoloogiad peavad kiiresti liikuma kontseptsioonilt kommertstootmisele. BCDC mõju GM-i suutlikkusele pakkuda taskukohaseid, kõrge jõudlusega elektrisõidukeid muutub järgnevatel aastatel selgemaks, kui keskuses arendatud prototüüpelemendid liiguvad plaanitud täismahuliseks tootmiseks aastaks 2028 ja edasi.