- Pametne tovarne baterij združujejo avtomatizacijo, umetno inteligenco in 5G za proizvodnjo celic in sistemov z visoko učinkovitostjo, kakovostjo in sledljivostjo.
- Projekti, kot sta katodna tovarna v Méridi in gigatovarna CATL-Stellantis v Figueruelasu, utrjujejo položaj Španije v evropski dobavni verigi baterij.
- CATL je vodilni na svetovnem trgu in širi svojo prisotnost z večjimi sporazumi v Evropi, medtem ko Siemens Mobility in drugi akterji prinašajo baterije v železniški sektor.
Pametna tovarna baterij je postala ključni sestavni del energetskega prehoda in nove avtomobilske in transportne industrije. Ne gre več le za sestavljanje celic v seriji, temveč za gradnjo hiperavtomatiziranih industrijskih kompleksov, ki združujejo umetno inteligenco, podatke v realnem času, omrežja 5G in visoko učinkovite procese za proizvodnjo baterij za električne avtomobile, vlake in sisteme za shranjevanje energije v velikem obsegu, kar predstavlja prelomno tehnologijo v elektroenergetskem sektorju.
V Španiji in Evropi prihajajo obsežni projekti, ki jih vodijo akterji, kot so CATL, Stellantis, Siemens Mobility in ponudniki avtomatizacije, kot je Lenze, in na novo opredeljujejo, kaj pomeni napreden proizvodni obrat. Od gigatovarn v Aragonu in Extremaduri do tehnoloških centrov v Nemčiji in na Madžarskem je tekma za nadzor nad vrednostno verigo baterij zdaj v polnem teku in zajema električno mobilnost in njene logistične zahteve.
Kaj točno je pametna tovarna baterij?
Ko govorimo o pametni tovarni baterij, ne mislimo na običajno stavbo z montažnimi linijami, temveč na industrijski ekosistem, kjer se avtomatizacija, digitalizacija in analiza podatkov združujejo za maksimiranje učinkovitosti, kakovosti in sledljivosti. V bistvu gre za uporabo Industrije 4.0 na enem najbolj strateških izdelkov 21. stoletja: bateriji.
Odličen primer je model, ki ga je razvilo podjetje CATL, vodilno na svetu na področju baterij . Podjetje je zgradilo najsodobnejši, inteligenten proizvodni sistem, ki ga podpira močna lastna ekipa za raziskave in razvoj, sestavljena iz vrhunskih strokovnjakov. To mu omogoča nenehno uvajanje inovacij tako na področju opreme kot procesov, s čimer ohranja tehnološki tempo, ki ga konkurenca zelo težko doseže.
V teh obratih je proizvodnja organizirana z visoko stopnjo avtomatizacije, inteligence in učinkovitosti . Roboti in industrijski robotski sistemi , avtonomna vozila, algoritmi za načrtovanje proizvodnje, strojni vid in senzorji interneta stvari sodelujejo pri zmanjševanju izpadov, človeških napak in zagotavljanju, da vsaka celica in vsak modul izpolnjuje zelo stroge specifikacije.
To se doseže z uporabo novih tehnologij, kot so umetna inteligenca, prepoznavanje slik, strojno učenje, napovedni algoritmi in povezljivost 5G . Umetna inteligenca analizira procesne podatke, da predvidi napake, prilagodi parametre v realnem času in zazna odstopanja v kakovosti; strojni vid preverja varjenje, poravnavo in končno obdelavo; strojno učenje se uči iz milijonov proizvodnih ciklov za optimizacijo obrata; 5G pa povezuje vso opremo z nizko zakasnitvijo, kar omogoča skoraj takojšen nadzor.
Ta celovit pristop ima za posledico visokozmogljivo pametno tovarno , ki je sposobna proizvajati ogromne količine celic in baterijskih sistemov z zelo dosledno kakovostjo, kar je ključnega pomena, ko bodo te baterije poganjale električne avtomobile, regionalne vlake ali velike omrežno povezane sisteme za shranjevanje energije.
Mérida: katodni materiali kot ključni člen v verigi
Medtem ko je večina pozornosti usmerjena v gigatovarne celic, v Méridi nastaja manj viden, a temeljni del : velika tovarna katodnih materialov, ki jo promovira Yuneng International (Španija) New Energy Battery Material in je povezana z ekosistemom baterij v Extremaduri.
Projekt je zdaj prestal celoten postopek okoljske presoje, izdaja integriranega okoljskega dovoljenja (AAI) pa je bila objavljena v Uradnem listu Extremadure. To pomeni, da se lahko pobuda zdaj začne izvajati, če so izpolnjeni določeni pogoji in se dela začnejo v rokih, ki jih je določila regionalna vlada.
Tovarna bo stala v poslovnem parku Expacio Mérida, na parceli velikosti približno 467.000 kvadratnih metrov – obsežno območje, ki jasno kaže, da ne gre le za preprosto skladišče, temveč za objekt, ki je bil že od samega začetka zasnovan tako, da omogoča nadaljnjo širitev, če bi to zahteval trg. Proizvajala bo litijev železov fosfat (LFP ali LiFePO₄), aktivni katodni material v litij-ionskih baterijah, ki se pogosto uporabljajo v električnih vozilih in stacionarnih sistemih za shranjevanje energije.
Zasnova predvideva začetno zmogljivost 50.000 ton katodnega materiala na leto . Srce kompleksa bo proizvodna stavba velikosti 270 × 150 metrov (približno 37.500 m²), ki jo bodo dopolnjevale pisarne, čistilne naprave, zbiralnik meteorne vode, skladišča odpadkov in, kar je najpomembneje, zemljišča, posebej zasnovana za prihodnjo širitev, če bo to potrebno.
Podatki o porabi odražajo dejanski obseg obrata: ocenjuje se, da porabi do 200.000 MWh električne energije na leto , poleg zemeljskega plina, industrijske vode in velikih količin dušika, skupaj s surovinami, kot sta litijev karbonat in železov fosfat, s procesi, ki vključujejo recikliranje baterij . To je obrat, zasnovan za delovanje z veliko količino in neprekinjenim delovanjem, z energetsko zelo intenzivnimi procesi, ki so z okoljskega vidika zelo natančno nadzorovani.
Tudi v ekonomskem smislu je vpliv postopen. Uradna dokumentacija ocenjuje začetno naložbo med 116 in 125 milijoni evrov , pri čemer bo v prvi fazi ustvarjenih približno 160 neposrednih delovnih mest. Če bo projekt v celoti razvit, bi se te številke lahko povzpele na približno 800 milijonov evrov naložb in skoraj 500 delovnih mest, kar bi za mesto, kot je Mérida, predstavljalo pravo središče težke industrije z znatnim učinkom na dobavitelje, logistiko in usposobljene tehnične strokovnjake.
V španskem okolju baterij ta obrat deluje v drugačni ligi kot tovarne čistih celic. Medtem ko se projekti, kot je gigatovarna podjetja PowerCo v Saguntu ali skupno podjetje podjetij Stellantis in CATL v Figueruelasu, osredotočajo na proizvodnjo celic, kompleks v Méridi pokriva manj viden člen v verigi: proizvodnjo katodnega materiala. To ni najbolj znan člen za širšo javnost, je pa eden najbolj strateških, če želi Evropa zmanjšati svojo odvisnost od Azije pri kritičnih komponentah.
Extremadura je že prisotna z drugimi projekti, kot je gigatovarna AESC v Navalmoral de la Mata , katere temeljni kamen je bil položen leta 2024. V tem kontekstu je tovarna v Méridi dodaten del regionalne strategije, katere cilj je utrditi celotno vrednostno verigo, povezano z elektrifikacijo in energetskim prehodom.
Regionalna vlada Extremadure je določila tudi jasen časovni okvir: če se gradnja ne začne v petih letih , lahko dovoljenje preneha veljati. Preden lahko obrat začne obratovati, morajo razvijalci dokazati, da je bilo vse zgrajeno natančno tako, kot je bilo odobreno. Če bo časovni načrt izpolnjen, si Extremadura prizadeva igrati pomembno vlogo v industriji baterij v Španiji in jo povezati z drugimi sektorji, kot so električna vozila.
Figueruelas (Zaragoza): velika gigatovarna CATL in Stellantis
V Aragonu poteka eden najambicioznejših evropskih projektov: gigatovarna baterij v Figueruelasu, ki jo vodita Stellantis in CATL prek njunega skupnega podjetja Contemporary Star Energy. Na slovesnosti ob začetku gradnje je bila na mestu zgodovinske avtomobilske tovarne v tem območju celo zavihrana kitajska zastava, kar je simbol obsega naložbe.
Tovarna, ki bo stala praktično poleg tovarne vozil Stellantis, bo pri polni zmogljivosti dosegla proizvodno zmogljivost 50 GWh na leto , z možnostjo širitve na 60 GWh, če bo povpraševanje to upravičevalo. Za ponazoritev naj povem, da bi ta številka sprva presegla Volkswagnovo tovarno baterij v Saguntu, ki je bila prvotno načrtovana za približno 40 GWh.
Skupna načrtovana naložba znaša približno 4.100 milijarde evrov , od tega bo 94 % prispevala Contemporary Star Energy, skupno podjetje podjetij Stellantis in CATL. Tovarna bo zasedala približno 89 hektarjev in bo po napovedih do leta 2027 predstavljala več kot 5 % BDP Aragona, še preden bo dosegla polno zmogljivost – številka, ki odraža gospodarski vpliv tovrstnega projekta.
Predsednik Aragona, Jorge Azcón, je šel celo tako daleč, da je začetek gradnje označil za najpomembnejši dan svojega mandata in poudaril, da medtem ko druge evropske regije napovedujejo zaprtje avtomobilskih tovarn, Aragon zagotavlja milijarde evrov naložb tako v industrijo električnih vozil kot v sektorje, kot so podatkovni centri Amazon. To politično naracijo še dodatno krepi 300 milijonov evrov pomoči iz programa PERTE za električna in povezana vozila, ki bo podpiral gigatovarno.
Minister za industrijo Jordi Hereu je prav tako poudaril zgodovinski pomen projekta, ki ga je označil za strateški steber evropske industrijske avtonomije , vendar z vizijo odprtega sodelovanja s Kitajsko. Po njegovih besedah je moč Evrope v tem, da zna sodelovati z glavnimi svetovnimi tehnološkimi partnerji, hkrati pa krepiti lastne proizvodne zmogljivosti.
Kar zadeva zaposlovanje, bo gigatovarna, ko bo v celoti obratovala, ustvarila približno 4.000 neposrednih delovnih mest . Vendar pa ima faza gradnje in zagona posebnost, ki je sprožila javno razpravo: prihod zelo velikega kontingenta kitajskih delavcev za izgradnjo obrata in njegovo tehnično delovanje.
Po podatkih, ki jih je zbral regionalni tisk, bo v Figueruelas odpotovalo približno 1.847 kitajskih delavcev, da bi sodelovali pri gradnji in zagonu objektov. Ta številka je sicer nižja od sprva omenjenih 2.200 zaposlenih, vendar je v primerjavi s približno 1.240 prebivalci mesta še vedno zelo visoka.
Župan Figueruelasa pojasnjuje prisotnost teh strokovnjakov s potrebo po osebju, ki je od prvega dne dobro seznanjeno s tehnologijo, stroji in procesi podjetja CATL . To so tehniki, vodstveni delavci in vodstveni delavci, ki so že delali v drugih obratih znotraj skupine in morajo zagotoviti, da tovarna začne obratovati z največjo zmogljivostjo in varnostjo.
Za lažji prihod se uporablja okvir Zakona 14/2013 o podpori podjetnikom in njegov posebni režim za velika podjetja in strateške projekte, ki pospešuje pridobivanje dovoljenj za prebivanje za visokokvalificirane delavce. Ideja je, da lahko nekateri od teh zaposlenih poleg upravljanja in nadzora opreme usposabljajo lokalno osebje, ki bo srednjeročno prevzelo delo, kar je formula, ki jo je CATL že uporabil pri podobnih projektih v Nemčiji.
Vrsta baterije, ki bo proizvedena v Figueruelasu, bo LFP (litijev železov fosfat) . Čeprav te baterije ponujajo nižjo energijsko gostoto kot NMC (nikljeve, manganove in kobaltove) baterije, so veliko cenejše in imajo očitne prednosti glede varnosti in vzdržljivosti, zaradi česar so zelo privlačne za znižanje končne cene električnih avtomobilov, namenjenih segmentom z veliko količino vozil.
Z lokacijo gigatovarne dobesedno ob montažni tovarni Stellantis skupina pričakuje znatne logistične in stroškovne sinergije . Manj prevoza, manjša kompleksnost dobavne verige in veliko hitrejši reakcijski časi med baterijskimi in vozilnimi linijami so ključni za uskladitev proizvodnje z dejanskim povpraševanjem na trgu.
CATL kot globalni velikan in njegovi načrti v Evropi
Celotne uvedbe pametnih tovarn ni mogoče razumeti brez upoštevanja vloge podjetja CATL kot svetovnega vodilnega proizvajalca baterij . Podjetje že več kot desetletje prevladuje na trgu baterij za električna vozila s približno 36,8–40-odstotnim deležem globalno dobavljene zmogljivosti, kar je precej pred podjetjem BYD, ki se giblje okoli 17 %. Njegov položaj je ključen v ekosistemu električnih in povezanih vozil.
CATL-ova tehnologija je prisotna v najrazličnejših znamkah in modelih, daleč presegajo kitajske proizvajalce. V zadnjih letih je podjetje okrepilo svoj vodilni položaj z lansiranjem baterij z ultra visoko energijsko gostoto in specifičnimi rešitvami, kot so tako imenovane "čokoladne baterije", zasnovane za sisteme baterij s hitro menjavo, namenjene aplikacijam, kjer je čas polnjenja ključnega pomena.
Vendar se ta sektor sooča z vse bolj zapletenim regulativnim okoljem. Ameriške in evropske tarifne politike si prizadevajo omejiti vstop izdelkov iz Kitajske, zlasti električnih vozil in morebiti ključnih komponent. Da bi ublažili to tveganje, se je CATL odločil za sodelovanje z večjimi evropskimi proizvajalci in gradnjo tovarn na sami celini.
Sporazum s podjetjem Stellantis za Figueruelas je dober primer te strategije. Poleg te tovarne ima podjetje že pomembne obrate v Nemčiji in na Madžarskem ter je napovedalo, da bo kmalu razkrilo lokacijo četrte evropske tovarne, prav tako v sodelovanju z velikim lokalnim proizvajalcem. Pričakuje se, da bodo ti novi obrati še večji in tehnološko naprednejši.
Cilj te širitve je dvojen: prvič, povečati industrijsko prisotnost podjetja CATL v Evropi in zagotoviti stabilne, dolgoročne dobavne pogodbe; in drugič, zmanjšati tveganje, da bodo prihodnje tarife ali omejitve kitajske tehnologije vplivale na njegovo poslovanje. V Združenih državah Amerike že veljajo zelo stroga merila glede porekla in lokalne vsebine, ki določajo, katera vozila in komponente lahko koristijo subvencije ali dostopajo do trga brez kazni.
Z vidika evropskih držav privabljanje tovarne CATL pomeni zagotavljanje neposrednih naložb, delovnih mest in prenosa tehnologije . Ni naključje, da se več vlad poteguje za gostiteljstvo teh tovarn, saj se zavedajo, da so strateška sredstva za ohranjanje konkurenčnosti njihove avtomobilske in energetske industrije.
Avtomatizacija in mehatronika: vloga podjetja Lenze in drugih dobaviteljev
Poleg večjih proizvajalcev baterij in vozil pametna tovarna baterij potrebuje ekosistem dobaviteljev, specializiranih za avtomatizacijo, nadzor gibanja in notranjo logistiko . Tukaj pridejo na vrsto podjetja, kot je Lenze, z desetletji izkušenj na teh področjih.
Lenze se opredeljuje kot vodilni svetovni proizvajalec avtomatizacije in pogonske tehnologije ter uporablja celosten pristop k proizvodnji baterij, od izdelave celic in modulov do notranjega ravnanja z materiali in logistike obratov. Njegova strategija združuje poglobljeno tehnično znanje z globalno inženirsko in podporno mrežo; razvoj vdelane programske opreme in krmilnikov je ključnega pomena pri teh vrstah sistemov, kot je pojasnjeno v priročniku o tem, kaj je vdelana programska oprema in za kaj se uporablja.
Cilj teh dobaviteljev je zasnovati in dobaviti prilagojene rešitve za avtomatizacijo in mehatronske pakete, ki optimizirajo ne le proizvodne linije, temveč tudi pretok materiala, vmesno skladiščenje in komisioniranje. V gigatovarni, kjer se lahko obdelujejo milijoni celic in tisoči palet, intralogistična učinkovitost močno vpliva na stroške.
Z integracijo krmilnikov, pogonov, motorjev, programske opreme za spremljanje in industrijskih komunikacijskih sistemov podjetja, kot je Lenze, podpirajo proizvajalce baterij pri njihovem prehodu na vse bolj inteligentne in povezane obrate. To vključuje vse od robotov in avtonomnih transportnih sistemov (AGV/AMR) do podatkovno vodenih rešitev za napovedno vzdrževanje.
Pritisk trga za zmanjšanje stroškov, povečanje kakovosti in skrajšanje dobavnih rokov zahteva visoko dovršeno avtomatizacijo v tovarnah baterij . Vsako odstopanje parametrov, kot so temperatura, vlažnost, časi strjevanja ali doziranje materiala, lahko resno vpliva na delovanje končne baterije in predstavlja tveganje za varnost in ugled blagovne znamke.
Siemensova mobilnost in baterije za železnice
Revolucija baterij ni omejena le na električne avtomobile. V železniškem sektorju Siemens Mobility vozi novo generacijo regionalnih vlakov in lokomotiv, opremljenih z baterijami, ki lahko prevozijo proge brez stalne elektrifikacije, s čimer se zmanjšajo emisije in omogoči bolj prilagodljivo delovanje.
Da bi okrepili to zavezo, je Siemens Mobility začel gradnjo nove tovarne baterijskih sistemov v Luhe-Wildenauu v Nemčiji, ki bo obsegala približno 20.000 kvadratnih metrov. Ta najsodobnejši obrat bo zaposloval do 200 ljudi, ki bodo namenjeni proizvodnji baterijskih sistemov za regionalne vlake, lokomotive in druge zunanje stranke.
Projekt predstavlja skupno naložbo v višini približno 35 milijonov evrov , od tega bo Siemens Mobility neposredno prispeval približno 22 milijonov evrov. Dežela Bavarska bo prek regionalnih programov financiranja prispevala približno 2,7 milijona evrov. Stavbe naj bi bile dokončane spomladi 2027, serijska proizvodnja pa naj bi se začela oktobra istega leta.
Z gradnjo te tovarne Siemens Mobility ponovno potrjuje svojo zavezanost Nemčiji kot proizvodnemu in inovacijskemu središču ter hkrati prispeva k prehodu prometa k bolj trajnostnim rešitvam. Podjetje poudarja, da projekt poleg ustvarjanja visokokvalificiranih delovnih mest krepi konkurenčnost nacionalne železniške industrije in je skladen s pobudo »Narejeno za Nemčijo«.
Železniški baterijski sistemi veljajo za ključno tehnologijo za razogljičenje . Siemens Mobility je od leta 2017 vodilni na trgu električnih regionalnih vlakov na baterije in načrtuje tudi uvedbo električnih lokomotiv s sistemi za shranjevanje energije za tovorni promet. Ti sistemi morajo izpolnjevati bistveno višje zahteve glede robustnosti in vzdržljivosti kot v avtomobilski industriji, s tipičnimi zmogljivostmi okoli 500 kWh za regionalne vlake in do 2.000 kWh za lokomotive.
Celotni baterijski sistemi bodo izdelani v tovarni Luhe-Wildenau , vključno z naprednim sistemom za upravljanje baterij (BMS), razvitim v sodelovanju z münchenskim podjetjem Stercom. Ta BMS spremlja in nadzoruje delovanje baterij, zagotavlja varno delovanje ter maksimizira tako učinkovitost kot življenjsko dobo. Celice bodo dobavljane od specializiranih dobaviteljev, kot je Toshiba, medtem ko bo Siemens Mobility odgovoren za integracijo vseh komponent v robusten in certificiran sistem.
Trenutno v Luhe-Wildenauu že poteka predmontaža nekaterih baterijskih sistemov, zato bo nova tovarna izkoristila te izkušnje in jih razširila na celotno proizvodno verigo . Ko bo tovarna v celoti obratovala in delala v treh izmenah, bo lahko dosegla proizvodno zmogljivost do 120 MWh baterijskih sistemov na leto, podprto z najsodobnejšimi varilnimi postopki in naprednimi tehnologijami avtomatizacije.
Bavarska vlada verjame, da bo ta naložba s tehnološkega in gospodarskega vidika spodbudila tako regijo kot državo kot celoto. Ustvarjanje kakovostnih delovnih mest , razvoj ključnega področja za prihodnost in krepitev položaja Nemčije kot industrijskega in inovativnega središča so nekateri od argumentov, ki se uporabljajo v podporo projektu.
Z dodatkom projektov, kot so Siemens Mobility, velike gigatovarne CATL in Stellantis, tovarna katodnih materialov v Méridi in prispevki dobaviteljev avtomatizacije, kot je Lenze, se kaže slika vse bolj obsežnega, raznolikega in tehnološko naprednega omrežja tovarn pametnih baterij , ki daleč presega električni avtomobil in zajema celoten ekosistem mobilnosti in shranjevanja energije.
