Energy Storage

LiPLANET sarearen helburua Europan berrikuntza- eta produkzio-ekosistema sortzea da, bai eta Europar Batasunak (EB) litiozko bateriak fabrikatzeko merkatuan duen posizioa indartzea ere. Horretarako, Europako Batzordeak LiPLANET egitasmoa sortu zuen Horizon 2020 programaren esparruan, eta, haren bidez, sarea ezartzeko oinarriak ipini zituzten egitasmoa martxan aritu den bi urte hauetan. Orain, urte eta erdiren buruan, sare iraunkorra finkatzeko zimenduak ezarri dituzte. Hori horrela, LiPLANET sarea martxan dago jada eraturiko elkarte gisa.

Mugarri garrantzitsua izan zen maiatzaren 7ko (ostirala) eratze-ekitaldia, ofizialki markatzen baitu sarea martxan jarri izana. Horri esker, posible izango da lerro pilotuetako eragileen arteko sinergiak aprobetxatzea, jakintzen eta ekipamenduen gabeziak identifikatzea, prestakuntza-saioak elkarrekin antolatzea, eta industriarekin eta akademiarekin lankidetzan jardutea. Halaber, alderdi parte-hartzaileek eskura izango dute merkatua, kontuan izanik epe luzerako helburua dela Europa nazioartean bateriak ekoizteko toki lehiakor gisa definitzea.

Sarea sortzeko aurreikuspenarekin, azkeneko hilabeteetan hainbat gako-jarduera gauzatu dira egitasmoaren barruan:

– Europan litiozko bateria-gelaxken ikerketa pilotuko lerroen mapaketa bat egitea.
– Sarea irabazi-asmorik gabeko negozio-eredu jasangarri batean txertatzea.
– Lege-esparru bat sortzea eta jakintza eta datuak trukatzeko plataforma bat garatzea, industriaren, zientziaren eta ikerketa-lerro pilotuen arteko lankidetzarako oinarri gisa.
– Ikerketa-lerro pilotuak kualifikatzeko arauak garatzea.
– Ibilbide-orri bat garatzea, alde batetik, sarerako estrategia bat definitzeko, hedapena eta jasangarritasuna ardatz gisa harturik, eta, bestetik, baterien eskala handiko produkzio industrialaren lehiakortasuna babesteko Europan.
– Aditu-taldeak sortzea hainbat diziplinatako trukea bultzatzeko eta jardunbide egokiak partekatzeko, baterien alorreko sektoreen artean.

Gaur egun, LiPLANET sarea honako zortzi erakunde sortzaile hauek osatzen dute:

– ABEE – Avesta Battery & Energy Engineering
– AIT Austrian Institute of Technology GmbH
– Battery LabFactory Braunschweig
– CEA Liten
– CIC EnergiGUNE
– CIDETEC Energy Storage
– Fraunhofer ISIT
– ZSW

• 

Sarearekin bat egin nahi duten lerro pilotuek LiPLANET inkesta bete behar dute lehendabizi, eta, ondoren, info@liplanet.eu helbidearekin ipini behar dute harremanetan, informazio gehiago eskuratzeko.

 

Proiektuaren datuak

LiPLANET proiektuak Europar Batasunaren Horizon 2020 ikerketa eta berrikuntza programaren dirulaguntza jaso du 875479 akordioaren bidez.

Bazkide hauek osatzen dute egitasmoaren partzuergo nagusia:

• – Technische Universität Braunschweig
• – ABEE – Avesta Battery & Energy Engineering
• – AIT Austrian Institute of Technology GmbH
• – CEA Liten
• – CIDETEC Energy Storage
• – EIT Inno-Energy
• – EMIRI
• – VDI/VDE Innovation + Technik GmbH         

Informazio eguneratua eskuratzeko, jo www.liplanet.eu webgunera.

Magnesioa anodo-material esperantzagarri gisa identifikatu dute litiorik gabeko kargatzeko bateria-gelaxkak egiteko, eta abantaila esanguratsuak aurreikusten dituzte, dela energia-dentsitateari dagokionez, dela kostuari begira. Izan ere, magnesioa anodo gisa baliatzen duten bateriak gai dira energia bolumetrikoko dentsitate handia eskaintzeko, egungo baterien teknologiarekin alderatuz gero.

Hori horrela, E-MAGIC proiektuak potentzial horri heltzen dio, eta magnesiozko kargatzeko bateriak garatzen ditu (RMB, Rechargeable Magnesium Battery), Mg-ioi (txertaketa) eta MgS (konbertsioa) teknologietan oinarriturik.

E-MAGIC partzuergoa sei herrialdetako hamar bazkidek osatzen dute. Hala, magnesiozko baterien alorreko zientzialaririk kualifikatuenetako hainbat elkartzen ditu, eta, guztien artean, nazioarteko eta hainbat diziplinatako lankidetza bermatzen dute. Hauek dira egitasmoan parte hartzen duten bazkideak: Bar Ilango Unibertsitatea, Energia Atomikoaren eta Energia Alternatiboen Batzordea (CEA), CSOC, Karlsruheko Teknologia Institutua, Danimarkako Unibertsitate Teknikoa, Alemaniako Zentro Aeroespaziala, Cambridgeko Unibertsitatea, Technion Israel eta Abengoa Innovación. CIDETEC Energy Storage da komunitate horren buru, eta Alberto Blázquez eta Ana Fernández Barquín dira egitasmoaren koordinatzaileak.

E-MAGIC proiektuaren helburu nagusiak dira, alde batetik, magnesio-energia biltegiratzeko teknologien Europako komunitate bat sortzea eta egituratzea, eta, bestetik, ikuspegi zientifiko eta tekniko disruptibo bat garatzea magnesiozko kargatzeko baterien belaunaldi berrirako –dentsitate energetiko handikoak eta ingurumena errespetatzen dutenak–, magnesiozko pilen teknologia berriak baliozkotzea ere barnean harturik.

Hartara, CEA eta CIDETEC lanean ari dira magnesio-ioi poltsa erako baterien bideragarritasuna erakusteko. 1. irudian ikusten den moduan, oso esperantzagarriak dira poltsa-erako bateria-gelaxka hauen lehendabiziko emaitzak. Dagoeneko 25 Wh/kg-ko energia-dentsitatea lortu da 500 ziklotarako baino gehiagotarako. Horretaz gainera, espero da material eta elektrolito-sistema berriekin eginiko hurrengo prototipoek 150 Wh/kg-rainoko energia-dentsitatea lortuko dutela (dagoeneko egin dira prototipo horiek proiektu honen barruan).

Maiatzaren 11n (asteartea) 10:00etan, “Cervera” bikaintasun-mailako ALMAGRID sareak antolatuta eta Trantsizio Ekologikorako eta Erronka Demografikorako Ministerioaren eta CDTI-ren parte-hartzearekin.

CIDETEC Energy Sortape-k eta “Cervera” bikaintasun-mailako ALMAGRID sareak doako jardunaldi bat antolatu dute, klima, energia eta mugikortasunaren arloan I+G+b sustatzeko dauden aukerak azaltzeko. Jardunaldia “online” egingo da, eta bi zatitan banatuko: lehen zatian, Trantsizio Ekologikorako eta Erronka Demografikorako Ministerioaren ordezkari batek energia biltegiratzeko estrategiari buruz hitz egingo du, eta, jarraian, Garapen Teknologiko Industrialerako Zentroko (CDTI) kideek ikerkuntza eta berrikuntzarako esparru-programa berria aurkeztuko dute, enfasia klima, energia eta mugikortasunaren arloan jarrita.

Bigarren zatian, enpresentzat interesgarriak diren gaiak aztertuko dira, CIDETEC Energy Storage, TEKNIKER, ITE eta CIRCE zentroen arteko partzuergoko kideen laguntzarekin.

Jardunaldia goizeko 10:00etan hasiko da. Izena ematea doakoa da ALMAGRID-en webgunean egin daiteke.

Eguneko agenda:

Hora	Duración	Agenda	Ponente
10:00-10:05	5 min	Sesión de apertura	Representante de CIDETEC Energy Storage
10:05-10:20	15 min	Estrategia de Almacenamiento Energético	Lucía Blanco Cano, Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO)
10:20-10:30	10 min	Horizonte Europa – Nuevo Programa Marco de Investigación e Innovación. Novedades respecto al H2020	María Luisa Revilla, División de Programas de la UE, Centro para Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI)
10:30-10:40	10 min	Clúster 5: Clima, Energía y Movilidad. Oportunidades de Almacenamiento en las Redes Eléctricas.	María Luisa Revilla, División de Programas de la UE, Centro para Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI)
10:40-10:55	15 min	Clúster 5: Clima, Energía y Movilidad. Oportunidades del Partenariado de Materiales Avanzados para Baterías.	Julio Dolado, División de Programas de la UE, Centro para Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI)
10:55-11:10	15 min	Análisis de topics de interés para las empresas del consorcio	Representante/s de la Red ALMAGRID
11:10-11:30	20 min	Turno de preguntas y clausura

Proiektuak % 60an murrizten du ibilgailu elektriko efizienteagoak lortzeko sortutako bateriak kalibratzeko eta baliozkotzeko denbora.

HiFi-ELEMENTS proiektua amaitutzat eman da, hiru urte baino gehiagotan zehar ikerketak eta entseguak egin ondoren. CIDETEC Energy Storage-k proiektuari egin dion ekarpena ibilgailu oso baten simulazioan erabili den bateria-gelaxka bat garatzen laguntzea izan da. Halaber, bateria hori kalibratzeko eta baliozkotzeko denbora eta baliabideak murrizten dituen metodologia bat proposatu du.  Proiektuaren ardatz nagusia ibilgailu elektrikoak (BEV – Battery Electric Vehicle) garatzeko jardueretarako sistema arrunteko arkitektura bat sortzea izan da. Horri esker, garatzeko eta kalibratzeko behar den esfortzu orokorra nabarmen murriztuko da eta, beraz, ibilgailu elektrikoa azkarrago sartuko da merkatuan.

Proiektua martxan zegoen bitartean, garatu diren lau kasu desberdin aztertu dira,  garatutako ereduak egiaztatzeko eta baliozkotzeko. Hautatutako lau kasuen ezaugarri desberdinei esker, lortutako ondorioak lagungarriagoak izango dira etorkizuneko ibilgailu elektrikoen propultsio-sistema osoa hobetzeko.

HiFi-ELEMENTS proiektuaren baitan aztertutako kasuak:

Motor elektrikoa ordezkatzea:

Kasu honen helburu nagusia BEV baten motor elektrikoa xMOD kosimulazio-plataforman modu efizientean integratzea izan zen, eta egin daitekeela egiaztatu zen.  Fluxu erradialeko eta fluxu axialeko motor elektrikoak zituzten ereduak erabili ziren. HiL (Hardware in the Loop) aplikazioetarako denbora errealeko simulazioko osagaiak dituzten ereduak garatzeko esfortzu orokorra % 71n gutxitu zen; eredua kalibratzeko esfortzu orokorra, aldiz, % 60an murriztu zen.

Bateria garatzea (CIDETEC Energy Storage-k parte hartu du):

Bateria baten birtualizazioa baliozkoa zela egiaztatu zen testatze- eta baliozkotze-entseguen bidez. Horretarako, urratsez urrats egin zen prozesua, bateria bat garatzeko etapa guztiak aztertu ahal izateko: gelaxken hautaketa, modulua mihiztatzea, bateria-kontzeptuaren diseinua, eta bateria testatzea eta kalibratzea. Urrats horietako bakoitza bere birtualizazio-simulazioarekin garatu zen. Bateriaren testatze-prozedurarako, bi ikuspegi alderatu ziren gelaxka-mailan (Cell in the Loop) eta modulu-mailan (Module in the Loop). Azterketa horri esker, goi-fidelitateko bateria-eredua behar bezala kalibratuta zegoela eta diseinu-helburu guztiak betetzen zituela egiaztatu zen.

Kasu jakin honetan, CIDETEC izan zen gelaxkak karakterizatzeko eta modelatzeko metodologiaren eta Cell in the Loop jardueren buru. BMS sistemaren funtzio desberdinak eta gelaxka-ereduaren portaera aztertzeko probak egin ziren.

1. irudia – Gelaxkaren proba birtualen kontzeptualizazioa (Cell in the Loop)

2. irudia – Gelaxkaren probak ganbera klimatikoan

Osagaien kooptimizazioa:

HiFi-ELEMENTS proiektuaren beste helburuetako bat ereduak hornitzaile eta fidelitate-maila desberdinen artean azkar trukatu eta integra daitezkeela erakustea zen, modelatze-prozesua estandarizatzeari eta kosimulazioko tresnak eransteari esker. Lortu zen helburua, baita kontsumoa murrizteko baldintza ere; horretarako, propultsio-sistemaren bi arkitektura desberdin eta haren osagaien arteko askotariko konbinazio eta aldaerak erabili ziren, HiFi-k proposatutako kosimulazio inguruneaz baliatuz.

Propultsio-sistema elektrikoaren kontzeptuak

Ibilgailu elektriko baten diseinu kontzeptuala egin da, propultsio-sistema elektrikoaren askotariko kontzeptuak aintzat hartuta. Horrela, egiaztatu ahal izan da denbora errealean berrerabilgarriak diren ereduak (zailtasun handiagoa) fase kontzeptualean erabiltzea lagungarria izan daitekeela erabakiak hartzeko eta, beraz, azken produktuaren efizientzia-maila hobetzeko. Potentzia handiagoa zuten propultsio elektrikoko kontzeptuek efizientzia operatibo hobea eskaintzen zuten, oinarrizko funtzionamendurako beharrezko potentzia besterik ez zuen kontzeptuarekin alderatuz. Gogoan hartutako motor elektrikoaren kasuan, efizientzia operatiboa “gainpotentziarekin” hobetzeko funtsezko arrazoia oinarrizko abiadura areagotzea izan zen; horrela, aukera gutxiago baitago eremu ahulduarekin efizientziarik ez izateko. Gainera, frogatuta dago sistemaren potentzia bi ardatzetan zentratu beharrean ardatz bakarrean zentratzeak efizientzia orokorra hobetzen duela. Bestalde, motor-kontzeptua gurpiletan inplementatzeak efizientzia energetikoa murrizten du, eta, horregatik, haren indarguneak beste domeinu batean egon behar direla ondorioztatu da.