GM atver uzlabotu akumulatoru elementu izstrādes centru, lai paātrinātu EV inovāciju

Attēls: The Verge · Avots

General Motors būvē 900 miljonu dolāru vērtu Akumulatoru Elementu Izstrādes centru Mičiganā, lai prototipētu un optimizētu nākamās paaudzes elektrisko transportlīdzekļu akumulatorus, cenšoties samazināt izmaksas un mazināt atkarību no Ķīnas minerāliem nākotnes elektroautomobiļiem.

General Motors (GM) veiksmīgi iegulda elektrisko transportlīdzekļu (EV) nākotnē, būvējot jaunu Akumulatoru Elementu Izstrādes centru (Battery Cell Development Center, BCDC) savā kampusā Varrenā, Mičiganā. Plašais centrs aptver pusmiljonu kvadrātpēdu un ir paredzēts kā zemas apjoma rūpnīca, aprīkota ar modernām iespējām akumulatoru elementu prototipu izstrādei un pilnveidošanai, pārvarot plaisu starp laboratorijas pētījumiem un masveida rūpniecisko ražošanu. Plānots, ka testēšanas elementu ražošana — sākot ar litija mangāna bagātinātajiem (LMR) prizmatiskajiem elementiem — sāksies līdz 2026. gada beigām. BCDC atspoguļo GM ilgtermiņa stratēģiju samazināt EV akumulatoru izmaksas un attīstīt jaunas elementu ķīmijas.

Galvenais izaicinājums, ko GM vēlas risināt, ir akumulatora bloks, kurš šobrīd veido 30 līdz 40 procentus no EV kopējām izmaksām, padarot daudzas automašīnas par dārgām mazākai lietošanai. Ņemot vērā Tesla pieaugošo konkurenci un straujo Ķīnas elektroautomobiļu pieplūdumu ASV tirgū, GM apzinās vajadzību paātrināt un samazināt izmaksas jaunu akumulatoru tehnoloģiju attīstībā. BCDC galvenokārt kalpos kā prototipu izstrādes centrs, ļaujot inženieriem eksperimentēt ar dažādām ķīmijām un ražošanas metodēm pirms to paplašināšanas liela apjoma rūpnīcās, piemēram, GM kopuzņēmuma Ultium Cells LLC ražotnēs.

GM pieeja ietver kritiski svarīgo minerālu, piemēram, kobalta un niķeļa, samazināšanu vai izslēgšanu, ko lielākoties kontrolē Ķīna. Viņu LMR elementi satur minimālu daudzumu kobalta un niķeļa, kas atbilst globālajiem piegādes ķēžu dažādošanas centieniem. Papildus GM sadarbojas ar jaunizveidoto uzņēmumu Peak Energy nātrija jonu akumulatoru tehnoloģijās, kas paredzētas enerģijas uzglabāšanai. Šīs inovācijas nākamajā desmitgadē var piedāvāt ilgtspējīgākas un ekonomiski dzīvotspējīgākas akumulatoru iespējas.

BCDC inženieriem ir pieejami plaši rīki, kas atkārto rūpnieciskā mēroga akumulatoru ražošanas procesus, tostarp vircu maisīšana, elektrodu pārklāšana, elementu samontēšana un sākotnējā lādēšana. Atšķirībā no pilna mēroga rūpnīcām, kas ražo akumulatoru elementus lielos apjomos, šis centrs koncentrējas uz kvalitāti, precizitāti un procesa optimizāciju. Darbības sinerģijas ar blakus esošajām ēkām, tādām kā Wallace Akumulatoru Elementu Inovāciju centrs un Kettering R&D laboratorija, nodrošina vienmērīgu pāreju no pamatu ķīmijas pētījumiem līdz prototipu ražošanai un procesa validēšanai.

GM galvenais izcēlums ir progresīva virtuālās modelēšanas un mākslīgā intelekta (AI) izmantošana attīstības ciklu paātrināšanai. Centrs izmanto „digitālos dvīņus“ akumulatoru ražošanas procesam, ļaujot ātri simulēt molekulāros mijiedarbības, materiālu maisīšanas un ražošanas soļus pirms fiziskā prototipēšanas, būtiski samazinot tirgus nonākšanas laiku. GM apgalvo, ka viņu AI vadītie modeļi var ķīmijas pielāgojumus simulēt dienās, nevis mēnešos, uzlabojot produkta izstrādes elastību.

Ar aprēķinu iespējām, kas ASV atpaliek tikai no valsts laboratorijām, GM ieguldījums simulācijās un AI uzsver revolucionāras izmaiņas EV akumulatoru inovācijā. Lai gan galvenais mērķis ir ievērojami samazināt vai pat izslēgt fizisko testēšanu — ļaujot AI autonomi izstrādāt jaunas elementu ķīmijas — tehnoloģijas un procesi joprojām attīstās.

Pārņemot pilnīgu kontroli pār akumulatoru izstrādi un integrējot pētniecību, prototipēšanu un procesa inženieriju, GM nostiprina savu pozīciju efektīvākai konkurencei izmaksu, piegādes ķēdes neatkarības un inovāciju ātruma ziņā. Šīs stratēģijas veiksme būs izšķiroša globālā EV tirgus pieauguma laikā, kad jaunas tehnoloģijas jāievieš ātri no koncepcijas līdz komerciālai dzīvotspējai. BCDC ietekme uz GM spēju piedāvāt pieejamus, augstas veiktspējas elektriskos transportlīdzekļus kļūs skaidrāka nākamajos gados, kad centrā izstrādātie prototipu elementi pāries pilna mēroga ražošanā, kas ir plānots no 2028. gada un vēlāk.