Fórmula E, una gran plataforma para empujar los límites de la batería de iones de litio: Umicore

Nuestros trabajadores de primera línea están luchando duro para lidiar con la crisis pandémica de COVID-19, y ha llevado a todo lo demás a quedar en segundo plano. El automovilismo también es, de hecho, uno de los más afectados porque la temporada de carreras habitual se ha suspendido y las carreras se han cancelado o pospuesto. La temporada 2019/20 de Fórmula E también se suspendió indefinidamente hasta que las cosas se estabilicen. Esto, sin embargo, nos ha dado la oportunidad de saber más sobre lo que sucede a puerta cerrada con el desarrollo de los autos de carreras eléctricos. A medida que el segmento de vehículos eléctricos expande su horizonte como el futuro de la movilidad, nos ponemos al día con el socio de baterías de Mahindra Racing, Umicore, para comprender más sobre el desarrollo de baterías para carreras y la sostenibilidad a largo plazo de las baterías eléctricas en los tiempos por venir.

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Mahindra Racing y Umicore se asociaron en 2017 y han estado trabajando juntos para desarrollar baterías compactas y de alto rendimiento para la primera serie de carreras monoplazas totalmente eléctrica del mundo. Umicore es una empresa de materiales y reciclaje de movilidad que, en los últimos tiempos, ha desviado su atención hacia el reciclaje de metales preciosos centrado en la tecnología. Con Mahindra Racing, la firma ha estado trabajando para mejorar la tecnología de baterías de iones de litio que ayuda a la compañía a optimizar la producción de materiales activos como el cátodo. Con la atmósfera de alto octanaje que rodea a los autos de Fórmula E, las baterías sufren un fuerte desgaste y, por lo tanto, son el banco de pruebas perfecto para probar materiales en Umicore.

Tom Van Bellinghen, vicepresidente de cadena de valor y marketing de OEM, Umicore Rechargeable Battery Materials, dice: "Umicore ofrece sus conocimientos sobre materiales de batería a Mahindra Racing, uno de los equipos que compiten en el campeonato de Fórmula E, y cerramos el ciclo de la batería reciclando las células después de su uso en los autos de carrera. Este enfoque de 'circuito cerrado' da como resultado una huella ambiental dramáticamente menor de los materiales de batería resultantes ".

CARRERA A CAMINO

El automovilismo siempre ha sido el centro de investigación y desarrollo en tiempo real para las nuevas tecnologías de automóviles. La F1 allanó el camino para algunos de los autos deportivos más emocionantes, y la Fórmula E ahora está ayudando a dar forma al sector de vehículos eléctricos. No solo Mahindra, sino que la Fórmula E ahora incluye una gran cantidad de fabricantes mundiales desde Nissan, Mercedes hasta Porsche y Audi. Las últimas compañías del Grupo VW también han renunciado a su participación en carreras de resistencia centrando sus sinergias en las carreras eléctricas y la movilidad. La tecnología de batería es el punto focal de desarrollo en las carreras eléctricas. Existen, por supuesto, las baterías de tracción que proporcionan energía al motor eléctrico, mientras que una batería auxiliar más pequeña de 12 voltios alimenta los otros sistemas en el auto de carreras. Aquí es donde Umicore y Mahindra están trabajando juntos.

La batería auxiliar de 12V se ha utilizado en los autos de carreras Gen2 que llegaron a las pistas en 2018. La batería alimenta los sistemas eléctricos críticos, incluidas las luces de freno, la comunicación por radio, la electrónica y debe ser lo más ligera posible para maximizar el ahorro de peso. La batería auxiliar funciona independientemente de la batería de tracción y necesita pesar un mínimo para mantener bajo control el ahorro total de peso. Esta batería de iones de litio de entrada auxiliar ayuda a Umicore a comprender el uso de materiales activos en su interior. Los materiales clave pueden empacarse mejor, lo que ayuda a que las baterías sean más sostenibles para los automóviles que circulan por la carretera. También permite la fabricación de baterías compactas con una producción de cátodos reducida de la escala de gramos a la escala de cientos de mT / m.

FUENTE ÉTICA DE MATERIAS PRIMAS

Con la movilidad eléctrica ganando tracción, siempre ha existido la pregunta de si las materias primas se han obtenido éticamente para satisfacer el repentino aumento de la demanda. La compañía belga dice que cuenta con un sistema de prácticas laborales y ambientales en la cadena de suministro. Con respecto al abastecimiento ético de cobalto, Umicore dice que la compañía tiene un 'Marco de Adquisiciones Sostenibles' que requiere que los proveedores se adhieran a estándares específicos de administración ambiental, prácticas laborales, derechos humanos, integridad empresarial y gestión de la cadena de suministro.

El suministro de cobalto también proviene de riesgos geográficos que hacen que el abastecimiento del material activo sea una tarea desde un punto de vista ético. Es aún más importante impulsar el reciclaje y reutilizar los materiales activos de las baterías actuales.

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REUTILIZACIÓN Y RECICLAJE

Las capacidades y prácticas de reciclaje de Umicore le permiten a la compañía reutilizar materiales activos de las baterías existentes. Sin embargo, dada la adopción actual de vehículos eléctricos, pasará un tiempo antes de que esta generación de baterías de iones de litio alcance su vida útil y se reciclen para materiales clave.

Tom explica: "En nuestro proceso de reciclaje actual, la sostenibilidad es lo primero, la energía de la batería y la parte orgánica de los materiales de la batería se utilizan en el proceso de fundición como un portador de energía que reduce el consumo de energía primaria".

Con la Fórmula E, Umicore y los organizadores deportivos se han asociado para reciclar la unidad de batería de iones de litio y las celdas que se usaron durante las dos primeras temporadas de la serie. Estas baterías se descomponen con el objetivo de recuperar litio, cobalto, níquel y cobre. La tecnología de fundición desarrollada por Umicore ayuda a reciclar los materiales en su forma más pura y a convertirlos en materiales de cátodo activo para la producción de baterías recargables. Las celdas se reutilizan y no se trituran, lo que expondría a los operadores a compuestos peligrosos.

Las baterías son el combustible de los vehículos eléctricos y es este ciclo de desarrollo el que encontrará su camino en los automóviles y vehículos de dos ruedas del futuro. La Fórmula E ha estado dando forma a la tecnología del vehículo eléctrico y los componentes posteriores alrededor de los automóviles. La tecnología se limita a la fabricación de baterías más compactas y complejas, pero también ayudará a desarrollar tiempos de carga más cortos, largos períodos de uso y un mayor rendimiento. También hay una gestión del calor que deberá empaquetarse de manera más eficiente a medida que el rendimiento y el rango aumenten en el futuro.

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