CircuBAT 將改善電動汽車的生態平衡

CircuBAT 將改善電動汽車的生態平衡

七家瑞士研究機構和 24 家公司聯手努力提高電池生命週期各個階段的可持續性

有關 CircuBAT 項目工作包的信息圖:涉及 EMPA、瑞士電子與微技術中心 (CSEM)、聖加侖大學 (HSG)、瑞士東部應用科學大學 (OST)、瑞士創新中心比爾/比安公園 (SIPBB) 和洛桑聯邦理工學院
有關 CircuBAT 項目工作包的信息圖:涉及 EMPA、瑞士電子與微技術中心 (CSEM)、聖加侖大學 (HSG)、瑞士東部應用科學大學 (OST)、瑞士創新中心比爾/比安公園 (SIPBB) 和洛桑聯邦理工學院

CircuBAT研究項目旨在為移動出行用鋰離子電池的生產、應用和回收創建循環商業模式。
七家瑞士研究機構和 24 家公司聯手尋找提高電池生命週期各個階段可持續性的方法。
該項目是瑞士創新促進機構 Innosuisse 最近旗艦計劃的一部分。

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787年日本航空波音2013客機起火的鈷酸鋰電池
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真正可持續的鋰離子電池循環商業模式

電動汽車是讓未來和今天的出行更加環保的關鍵。 它們的“心臟”,即鋰離子電池,在改善其整個生命週期的生態平衡方面具有特別巨大的潛力。
這就是 CircuBAT 發揮作用的地方。 未來四年,瑞士新啟動的研究項目將致力於為移動出行中使用的鋰離子電池創建可持續的循環商業模式。
“所有這些都將提高電動汽車的環保性能,提供能源轉型所需的存儲系統並節省資源”” 伯爾尼應用科學大學 BFH 講師、項目負責人 Andrea Vezzini 說道。

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Nora Bartolomé Gutiérrez 是一位環境化學家,致力於固體廢物可持續管理、WEEE(廢棄電氣和電子設備)和循環經濟領域
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Innosuisse 將公共和私人結合起來的 15 個“旗幟”項目之一

BFH 是 CircuBAT 項目的“主導機構”。 從科學角度來看,另外六家瑞士研究機構也參與了該項目:EMPA、瑞士電子與微技術中心(CSEM)、聖加侖大學(HSG)、瑞士東部應用科學大學(OST) )、比爾/比安瑞士創新園 (SIPBB) 和洛桑聯邦理工學院。
這些機構還有 24 家商業和工業領域的公司加入,其中包括材料專家和生產公司,以及電動汽車的用戶和供應商。
由於科學與商業之間的合作,該項目涵蓋了電池生命週期的所有階段,並且研究成果可以在實踐中得到檢驗。
CircuBAT 是 Innosuisse 在旗艦計劃首次招標期間批准的 15 個項目之一。
該倡議旨在支持與經濟或社會大部分相關部門的系統性創新,並重點關注影響多個參與者的當前或未來挑戰的解決方案,這些參與者必須團結起來克服這些挑戰。

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Corsin Battaglia 是瑞士聯邦材料科學與技術實驗室的研究員,領導 CircuBAT 研究計劃的三個子項目之一(照片:EMPA)
Corsin Battaglia,瑞士聯邦材料科學與技術實驗室研究員,領導 CircuBAT 研究計劃的三個子項目之一
(照片:EMPA)

每個領域的優化:從充電和放電策略到施工

CircuBAT 項目專注於尋找提高鋰離子電池生命週期各個階段可持續性的解決方案。
這包括在首次使用期間延長電池本身的壽命。
研究人員希望通過開發最佳的充電和放電策略以及構建易於維修的電池的新概念來實現這一目標。
此外,該項目打算在電池退出其第一個與移動相關的應用後,將其用作固定儲能係統。
因此,它尋找在本地集成這些電池並確保其安全高效運行的最佳方法。
最後,研究人員正在尋找電池拆解和材料回收的解決方案,以允許使用大量高質量的二次原材料來生產新電池。
英文術語“demanufacturing”的定義是對損壞的家用電器進行翻新,以獲得珍貴的原材料,並以較低的價格重新進入市場。
除了這些技術問題外,該項目還研究社會經濟方面和整體商業模式。 因此,CircuBAT 將在瑞士交通脫碳和促進可再生能源的使用方面發揮關鍵作用。

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日產 Leaf 的電池組和底盤
日產 Leaf 的電池組和底盤

EMPA 與研究人員 Widmer、Battaglia 和 Hischier 領導的 3 個子項目中的 7 個

在七個子項目中,其中三個由瑞士聯邦材料科學與技術實驗室的研究人員領導。
“材料回收”子項目由 EMPA 研究員 Rolf Widmer 領導,旨在優化和進一步開發 Kyburz Switzerland 開發的回收工藝。
在此過程中,電池的燃料元件在水浴中分離。
通過這種方式,銅、鋁、鋰、錳、鎳和鈷可以而且必須以優異的質量回收,以便將它們用於生產新電池。
子項目“電池生產”旨在提高生產過程的能源效率。
到目前為止,製造鋰離子電池中最耗能的步驟是塗層後乾燥電池電極。
乾電極塗層將消除這一步驟,從而顯著節省能源和成本。
研究員 Corsin Battaglia 也受僱於瑞士聯邦材料科學與技術實驗室,領導該子項目。
在“可持續商業模式”子項目中,來自 EMPA 和聖加侖大學的專家與其他合作夥伴合作,為可持續電池回收系統開發可行的商業模式。
為此,他們分析了其他子項目的生態和社會影響。 著眼於整個增值鏈,必須確定、評估和評估用於實施這些創新的合適且具有成本效益的商業模式。
EMPA 研究員 Roland Hischier 與聖加侖大學的 Merla Kubli 共同領導了這個子項目。

瑞士的循環經濟和資源有效利用

Corsin Battaglia 是瑞士聯邦材料科學與技術實驗室的研究員,領導 CircuBAT 研究計劃的三個子項目之一(照片:EMPA)
Corsin Battaglia,瑞士聯邦材料科學與技術實驗室研究員,領導 CircuBAT 研究計劃的三個子項目之一
(照片:EMPA)