Una linea, molte batterie: come Ionetic e Rockwell Automation stanno rendendo più semplice l’elettrificazione

Una linea, tante batterie

Immaginate una linea di produzione versatile come un sarto altamente qualificato, in grado di creare abiti su misura progettati esattamente in base alle esigenze del cliente. Tuttavia, immaginate che il sarto possa creare un abito su misura in poche ore, non in giorni, e a un prezzo paragonabile a quello di un rivenditore di alta strada. Anche se si tratta di una metafora un po’ estesa, questa è l’essenza della collaborazione tra Ionetic e Rockwell Automation. Insieme, le due aziende applicano con successo questa filosofia per portare soluzioni mai viste prima nel mondo dei veicoli elettrici e delle loro batterie.

Sfida

Fino ad ora, gli OEM di nicchia e a basso volume hanno avuto una scelta limitata per quanto riguarda le soluzioni per le batterie dei veicoli elettrici. I pacchi standard prodotti commerciali pronti all’uso offrono affidabilità ma possono mancare della flessibilità necessaria per progetti di veicoli unici. D’altra parte, i programmi di batterie completamente personalizzati dei fornitori di servizi di ingegneria Tier 1 richiedono volumi e investimenti significativi, mettendo i loro vantaggi fuori dalla portata di molti OEM innovativi. Ciò significa che i produttori più piccoli hanno sperimentato un percorso più lento verso l’elettrificazione, mentre i grandi OEM hanno fatto la differenza con soluzioni personalizzate su misura per la loro scala.

Sfruttando la tecnologia digital twin all’avanguardia di Rockwell e i sistemi accelerati dal software e supportati dall’IA di Ionetic, stiamo finalmente rompendo questo ciclo, offrendo pacchi batteria personalizzati che trasformano il settore e soddisfano le esigenze di prestazioni, costi e time-to-market di un’ampia gamma di OEM moderni.

Perché esiste questa partnership: risolvere le sfide sistemiche

Non c’è dubbio che l’elettrificazione sia il futuro. Nonostante il rallentamento delle vendite di veicoli elettrici in Europa, il trend a lungo termine è di crescita sostenibile. Tuttavia, nonostante la crescita delle gigafactory, il costo dei pacchi batteria continua a rappresentare una sfida, arrivando a costituire fino al 40% del costo totale di un veicolo elettrico.

Per le piattaforme di veicoli ad alto volume, che producono centinaia di migliaia o addirittura milioni di unità, questo rapporto di costo può essere assorbito nel tempo. Ma la barriera all’ingresso per i produttori più piccoli e di nicchia è considerevolmente più significativa, a volte impossibile.

Mentre l’elettrificazione è fondamentale per raggiungere le emissioni nette zero, molti OEM più piccoli faticano ad accedere alle giuste soluzioni per le batterie. Poiché i metodi di produzione tradizionali sono progettati per la produzione ad alto volume, è più difficile per i produttori di nicchia trovare pacchi batteria che soddisfino le loro esigenze specifiche. Per colmare questo divario è necessario un approccio flessibile ed efficiente che consenta l’innovazione senza le barriere dei modelli di sviluppo convenzionali.

Sfide sistemiche

Modelli di produzione rigidi Le linee di produzione tradizionali richiedono molto tempo per essere costruite e sono costose, inadatte all’agilità necessaria per gli OEM a basso volume. Richiedono investimenti iniziali significativi (a volte nell’ordine di decine di milioni) e sono realizzate per servire un solo design di pacco batteria, lasciando l’OEM impossibilitato ad adattare i progetti man mano che la tecnologia delle batterie evolve o cambiano i design dei veicoli.

Prestazioni compromesse I pacchi batteria prodotti commerciali pronti all’uso spesso non soddisfano i requisiti critici di prestazione o di packaging, portando a inefficienze in termini di peso, dimensioni ed energia. Inoltre, ostacolano l’ambizione di qualsiasi produttore che desideri creare un design di veicolo davvero unico. Gran parte del design e delle prestazioni del veicolo è integrata e letteralmente costruita attorno alla batteria.

Adattare un design di veicolo per funzionare con una batteria “standard” contribuisce poco a migliorare l’appeal estetico di un veicolo o il packaging dei suoi diversi sistemi telaio e può portare a una serie di design identici, portando alcuni a definire i veicoli elettrici come semplici elettrodomestici. L’unico modo per garantire che il DNA di un marchio sia costruito e mantenuto nella transizione verso i veicoli elettrici è progettare veicoli e batterie in sincronia.

Costi e tempistiche proibitivi Lo sviluppo di pacchi batteria su misura con fornitori Tier 1 può richiedere più di quattro anni e costare oltre USD 30.000.000, una barriera insormontabile per la maggior parte degli OEM di nicchia. Anche se il budget è disponibile, eventuali ritardi del progetto, sia interni che dovuti al mercato, iniziano rapidamente a erodere margini di profitto già ridotti – un problema che può solo peggiorare dato il rapido tasso di miglioramento delle prestazioni delle celle delle batterie, anno dopo anno.

Più intelligenti, più veloci, più scalabili

La progettazione di pacchi batteria personalizzati per veicoli elettrici è solo un tassello del puzzle. La vera sfida è produrli su larga scala, in modo economico ed efficiente. Con i processi di sviluppo tradizionali non adatti a tenere il passo con la domanda, è necessario un approccio completamente nuovo per i produttori di veicoli elettrici di nicchia e a basso volume, per applicazioni che vanno dalle supercar agli autobus, dai camion alle barche. È un problema che Ionetic ha cercato di risolvere negli ultimi tre anni e, adottando un approccio completamente nuovo in collaborazione con Rockwell, è convinta di aver raggiunto una svolta.

Ionetic e Rockwell Automation hanno unito le loro forze nel software, nell’hardware e nelle tecnologie di fabbricazione flessibili con l’automazione avanzata. La piattaforma Arc di Ionetic integra la progettazione guidata dall’intelligenza artificiale, la validazione virtuale rapida e l’ottimizzazione abilitata dal software, riducendo drasticamente tempi e costi di sviluppo. Ma senza una produzione flessibile, anche i migliori progetti possono fermarsi. Ed è qui che entra in gioco Arc Fab, il suo sistema di produzione adattabile.

Grazie alla tecnologia di automazione e digital twin di Rockwell, Arc Fab consente di costruire più pacchi batteria personalizzati su una singola linea di produzione, riducendo i tempi di messa in servizio fino a due terzi e riducendo significativamente il time-to-market per gli OEM. Con tecnologie di fabbrica intelligente come il software digital twin dinamico Emulate3D™, Plex Smart Manufacturing Platform e la tecnologia di movimentazione a carrelli indipendenti, si sta creando un nuovo standard per la produzione di pacchi batteria: veloce, economico e scalabile per gli OEM di nicchia e a basso volume.

La produzione di batterie è generalmente lenta e costosa. Combinando l'automazione e la tecnologia digital twin di Rockwell con le efficienze di Arc, abbiamo ridotto significativamente i tempi e i costi di allestimento delle linee di produzione. Ciò significa che possiamo mettere in servizio le linee dei clienti più rapidamente, ridurre i ritardi e rendere la scalabilità molto più prevedibile.

Per gli OEM più piccoli, questo rende la produzione di pacchi batteria personalizzati più accessibile e flessibile. Con una scelta di diversi formati di celle, chimiche e tensioni di sistema, i nostri clienti possono ottimizzare rapidamente la loro strategia di elettrificazione con pacchi batteria su misura per le loro esigenze.

JAMES EATON
CEO and Founder, Ionetic