Mnichov/Záhřeb. BMW Group a Záhřebská univerzita prostřednictvím svého Regionálního centra pro robotickou technologii (CRTA) nadále rozšiřují svůj společný výzkum v oblasti výroby bateriových článků. Jejich společný projekt „Insight“ se zaměřuje na vývoj a implementaci praktických modelů umělé inteligence s cílem optimalizovat procesy v rámci celého hodnotového řetězce bateriových článků, od výroby elektrod a montáže článků až po závěrečné testování a přímou recyklaci.

V Kompetenčním centru pro bateriové články (BCCC) v Mnichově vyvíjí BMW Group bateriové články pro budoucí generace vysokonapěťových baterií. Tato práce zahrnuje rozsáhlé testování v široké škále podmínek, což je časově i zdrojově náročné. Jsou zapotřebí velké objemy materiálů a testovací procesy zabírají cennou výrobní a laboratorní kapacitu. Projekt „Insight“ řeší tyto výzvy použitím modelů umělé inteligence trénovaných jak na historických datových sadách, tak na výrobních datech v reálném čase. Tyto modely dokážou s vysokou přesností předpovídat parametry procesů a výkonnostní charakteristiky, což inženýrům umožňuje výrazně snížit počet a délku testovacích sérií. V praxi to vede k úspoře více než 50 procent času i spotřeby materiálu při zachování nebo dokonce zlepšení kvality a konzistence produktu.

Kromě optimalizace vývoje a testování podporují modely využívající umělou inteligenci také pozdější fáze výroby. Jedním z příkladů je takzvaná „karanténní“ fáze, během níž musí být nově vyrobené bateriové články po počátečním nabití skladovány za přesně kontrolovaných podmínek. Tento krok zajišťuje kvalitu a bezpečnost, ale vyžaduje vyhrazený skladovací prostor a čas. Díky včasné a komplexní analýze výkonu článků by systémy umělé inteligence vyvinuté v rámci projektu „Insight“ mohly v budoucnu tuto fázi zkrátit nebo dokonce zcela eliminovat, čímž by se dále zvýšila efektivita výroby.

Od zahájení projektu v roce 2024 spojuje tato spolupráce akademické znalosti s průmyslovým uplatněním. Doktorandi a studenti Záhřebské univerzity analyzují a strukturují výrobní data a vyvíjejí modely umělé inteligence schopné identifikovat vzorce a optimalizovat výkonnost výroby, kvalitu a náklady. Partnerství zároveň podporuje neustálou výměnu znalostí: BMW získává přístup k nejnovějším výzkumným poznatkům, zatímco studenti těží z praktických zkušeností a užších vazeb na průmysl.

BMW Group také posiluje své odborné znalosti v oblasti baterií prostřednictvím sítě kompetenčních center v Mnichově, Parsdorfu a Salchingu. Společně tato zařízení pokrývají celý hodnotový řetězec, včetně výzkumu a vývoje, pilotní výroby v podmínkách blízkých sériové výrobě a opětovného použití a recyklace materiálů. Tento integrovaný přístup podporuje inovace, zlepšuje škálovatelnost a zvyšuje dlouhodobou konkurenceschopnost obou partnerů.

Mnichov/Salching. Vznikalo Nové kompetenční centrum pro recyklaci článků baterií (CRCC) v Salchingu v Dolním Bavorsku bylo nyní oficiálně uvedeno do provozu. Představuje významný krok vpřed v zavádění inovativní přímé recyklace jako společného projektu BMW Group a společnosti Encory GmbH. Při výstavbě a provozu nového kompetenčního centra se BMW Group a Encory spoléhají na regionální partnery.

Inovativní přímá recyklace umožňuje opětovné použití surovin z baterií.
Přímá recyklace umožňuje mechanickou demontáž zbytkových materiálů z výroby bateriových článků, včetně kompletních bateriových článků. Suroviny se nevracejí zcela do původního stavu, ale jsou „přímo“ vraceny zpět do výrobního cyklu článků. Tato metodika přímé recyklace, vyvinutá odborníky BMW Group, eliminuje konvenční energeticky náročné chemické nebo tepelné zpracování, které bylo dříve nutné. V novém CRCC bude přímá recyklace postupně rozšiřována, až bude po dosažení plného provozu roční objem recyklovaného materiálu z bateriových článků v řádu desítek tun. V budoucnu budou získané suroviny přímo znovu použity v pilotní výrobě bateriových článků ve vlastním kompetenčním centru výroby bateriových článků (CMCC) v Parsdorfu.

Přímá recyklace: proces budoucnosti.
„Díky našemu procesu přímé recyklace jsme v čele tohoto odvětví,“ vysvětluje Markus Fallböhmer, SVP pro výrobu baterií ve společnosti BMW AG. „Tato technologie má obrovský potenciál pro další optimalizaci výroby bateriových článků.“ Je také možné, že výrobci článků budou poprvé moci využívat přímou recyklaci v sériové výrobě.

Společný podnik provozuje kompetenční centrum – duševní vlastnictví zůstává BMW Group.
Pro nové kompetenční centrum bude využita stávající hala společnosti Sturm v Salchingu v Dolním Bavorsku (okres Straubing-Bogen). Kromě výrobní plochy a skladových prostor o rozloze přibližně 2100 m² nabízí budova také téměř 350 m² kanceláří a relaxačních místností, stejně jako fotovoltaické systémy na střeše. Zatímco kompetenční centrum bude postaveno a provozováno společností Encory GmbH, duševní vlastnictví recyklační metody je plně ve vlastnictví BMW Group. Jako společný podnik BMW Group a Interzero Group bude Encory vyvíjet a implementovat logistická a konzultační řešení, včetně řešení pro zpětný odběr, recyklaci a repasování komponentů vozidel. Oba partneři drží v společnosti 50% podíl. Nové kompetenční centrum bude zaměstnávat přibližně 20 lidí.

Silní partneři z regionu.
S výjimkou jedné švýcarské společnosti byly na výstavbu a provoz kompetenčního centra najaty pouze německé firmy. Téměř polovina z těchto společností se nachází v okruhu 100 kilometrů od Salchingu.

Optimální umístění nového kompetenčního centra v Bavorsku.
Skupina BMW konsoliduje své odborné znalosti v oblasti bateriových článků ve svých kompetenčních centrech v Mnichově, Parsdorfu a Salchingu. Kompetenční centrum pro bateriové články (BCCC) na severu Mnichova nabízí nejmodernější laboratoře a výzkumná zařízení pro vývoj bateriových článků pro vysokonapěťové baterie nové generace a jejich výrobu v malých množstvích. Nejlepší bateriové články z BCCC budou v pilotní lince v kompetenčním centru pro výrobu článků (CMCC) v Parsdorfu připraveny pro sériovou výrobu. Recyklace přebytečného materiálu z pilotní výroby v Parsdorfu bude probíhat v novém kompetenčním centru pro recyklaci článků (CRCC) v Salchingu. Získané suroviny budou poté znovu použity ve výrobě článků, což zajistí krátké vzdálenosti mezi všemi kompetenčními centry a zabrání ztrátě cenných surovin. V návaznosti na BCCC a CMCC představuje CRCC další krok ve strategii BMW Group v na cestě k cirkulární ekonomice oblasti bateriových článků.

Cirkulární ekonomika v BMW Group.
BMW Group považuje cirkulární ekonomiku za jednu z klíčových otázek při utváření mobility s efektivnějším využíváním zdrojů. Jejím přístupem je hledání nejlepších způsobů, jak udržet materiály v oběhu a zajistit, aby se zdroje neztrácely, ale zachovaly si svou hodnotu pro dlouhodobé použití. BMW Group uplatňuje principy Re:Think, Re:Duce, Re:Use a Re:Cycle. Od návrhu a výroby vozidel až po recyklaci a opětovné použití je vše zaměřeno na to, aby vozidla mohla po skončení své životnosti sloužit jako zdroj surovin. BMW Group podniká kroky ke zvýšení podílu recyklovaných materiálů. Vybrané výrobní zbytky vrací dodavateli nebo zpracovateli materiálů, což umožňuje jejich zpětné získání a opětovné použití v novém výrobním procesu. Tímto způsobem se recyklované a znovu použité materiály již dnes dostávají do vozidel BMW Group. Cirkulární ekonomika vyžaduje komplexní přístup, od návrhu produktu až po recyklaci vozidel.

Mnichov/Parsdorf. S modely Neue Klasse, jejichž sériová výroba začne koncem roku 2025, vstupuje BMW Group do nové éry čistě elektrické mobility. Vysokonapěťová baterie jsou klíčovou součástí každého elektromobilu. Než může být zahájena jejich velkosériová výroba, je nutné vyvinout výrobní procesy a otestovat předvýrobní baterie. To se děje v pilotních továrnách BMW Group na výrobu vysokonapěťových baterií v Parsdorfu a Hallbergmoosu a ve Výzkumném a inovačním centru (FIZ) v Mnichově. „Naše pilotní závody na výrobu vysokonapěťových baterií posilují inovační kapacitu Německa,“ říká Milan Nedeljković, člen představenstva BMW AG odpovědný za výrobu. „Položily základy pro nové továrny pro sériovou výrobu po celém světě a zajistí hladký rozběh výroby vysokonapěťových baterií.“ Pro výrobu vysokonapěťových baterií pro šestou generaci pohonu BMW eDrive (Gen6) staví společnost pět montážních závodů na třech kontinentech: v Irlbach-Straßkirchenu (Dolní Bavorsko), Debrecínu (Maďarsko), Shenyangu (Čína), San Luis Potosí (Mexiko) a Woodruffu (USA). 

Kvalita je klíčová: důsledný přístup s cílem nulové chybovosti
Pro vlastní vývoj vysokonapěťových baterií Gen6 zavádí BMW Group nejmodernější inteligentní výrobní procesy s využitím nejnovějších technologií. „Při výrobě našich vysokonapěťových baterií se řídíme důsledným přístupem nulové chybovosti,“ vysvětluje Markus Fallböhmer, vedoucí výroby baterií ve společnosti BMW AG. „Do výrobního procesu jsou integrovány vysoce inteligentní kontroly kvality podporované umělou inteligencí, které nám pomáhají tohoto cíle dosáhnout.“ Protože kvalita je klíčová: v karoseriích pro vozy Neue Klasse slouží vysokonapěťová baterie jako konstrukční prvek. Nové cylindrické články jsou integrovány přímo do vysokonapěťové baterie. Díky inovativním výrobním procesům stanovují pilotní a sériové továrny BMW Group nové průmyslové standardy pro výrobu baterií. Mezi příklady patří kromě důsledného přístupu nulových vad také využití digitálních výrobních dvojčat pro úkoly, jako je školení zaměstnanců, a využití rozšířených databází umělé inteligence k optimalizaci logistiky dodávek a výroby. Všechny výrobní kroky procházejí průběžným monitorováním na lince s komplexním ukládáním dat. Tím je možná maximální stabilita procesů a průběžná optimalizace. 

Pilotní závody zblízka: Parsdorf, Hallbergmoos a Mnichov (FIZ)
Největší pilotní závod na výrobu vysokonapěťových baterií Gen6 se nachází v Parsdorfu, kde od roku 2023 více než 350 zaměstnanců vyrábí první prototypy. Od poloviny roku 2024 byly některé z tam vyrobených vysokonapěťových baterií již dodány do továrny v maďarském Debrecínu, kde jsou instalovány do testovacích vozidel Neue Klasse. Továrna na výrobu vysokonapěťových baterií v předvýrobní sérii se nachází také v blízkosti mnichovského letiště. Od léta 2024 se v závodě v Hallbergmoosu vyvíjejí výrobní technologie pro montáž vysokonapěťových baterií. V této malé továrně na baterie pracuje přibližně 200 zaměstnanců. Závod v Hallbergmoosu slouží jako vzor pro sériovou výrobu v továrně Woodruff poblíž Spartanburgu v Jižní Karolíně v USA. V mnichovském výzkumném a inovačním centru (FIZ) dalších 200 zaměstnanců vyrábí a testuje prototypy a menší varianty modulů vysokonapěťových baterií. Několik pater nedávno otevřeného centra Aeroacoustics and E-drive Centre (AEZ) je určené právě k tomuto účelu.

Zahájení sériové výroby v pěti závodech na výrobu baterií za méně než dva roky.
Systémy a procesy vyvinuté v bavorských pilotních závodech budou zavedeny do sériových továren po celém světě. Za méně než dva roky bude sériová výroba zahájena na pěti místech na třech kontinentech. V souladu se svým principem „lokální-pro-lokální“ umístila BMW Group své montážní závody vysokonapěťových baterií šesté generace co nejblíže svým automobilovým továrnám. Tento přístup zajišťuje výrobu i v případě nepředvídatelných politických a ekonomických událostí. Posílí také stávající výrobní závody a zachová či vytvoří pracovní místa. Sériová výroba BMW iX3, prvního modelu vozů Neue Klasse, bude zahájena v továrně v Debrecínu koncem tohoto roku, spolu s výrobou vysokonapěťových baterií ve stejném závodě. Po zahájení výroby v Debrecínu budou následovat továrny na montáž baterií v Shenyangu, Irlbach-Straßkirchenu, Woodruffu a San Luis Potosí.

Jak BMW Group vyrábí vysokonapěťové baterie Gen6.
BMW Group odebírá články pro své vysokonapěťové baterie od předních výrobců, kteří je vyrábějí podle přesně daných specifikací. Pro výrobu platí nejvyšší technické standardy. Po dodání zboží se provádějí další měření, například kontrola napětí. Následuje seskupování článků, při kterém se články baterií připojují k chladicím médiím. Tento krok zajišťuje optimální izolaci a chlazení článků. Seskupené články a systém kontaktů článků se poté laserově čistí a s maximální přesností svařují. In-line kontrola nepřetržitě monitoruje každý svar v reálném čase. Následuje inovativní pěnový proces, který zajišťuje, že všechny prvky jsou chráněny jako mechanický celek. Pěna zaručuje bezpečnost, stabilitu a dlouhou životnost vysokonapěťové baterie. Poté se kryt uzavře, utěsní a nýtuje. V závěrečné fázi montáže se na vysokonapěťovou baterii instaluje Energy Master – centrální řídicí jednotka. Pro zajištění spolehlivého utěsnění se nanese trvale elastické těsnicí lepidlo. Nakonec každá vysokonapěťová baterie prochází 100% závěrečnou kontrolou, která zaručuje kvalitu, bezpečnost a funkčnost.