La chaire d'Ingénierie de la Production des Composants pour la Mobilité Électrique (PEM) de l'université technique d'Aix-la-Chapelle (RWTH), en Allemagne, a achevé le projet de recherche "PEAk-Bat" pour la production d'une batterie plus économique et plus rapide. Pour ce projet, un système "du module au châssis", c'est-à-dire avec batterie structurelle, a été développé.
Pour tester la qualité du projet, les chercheurs ont construit dix coques équipées d'un système de batteries intégrées, qui ont ensuite été évaluées par deux partenaires du projet : TUV Rheinland et Magna.
Les avantages des batteries structurelles
Le choix d'utiliser des batteries structurelles a été fait pour plusieurs raisons. La principale : cela augmenterait la densité énergétique du pack de batteries, améliorant l'efficacité de jusqu'à 20%. De plus, cela réduit les coûts grâce à une moindre complexité et un nombre réduit de composants par rapport à une batterie "traditionnelle" qui est fixée à une coque déjà prête.
Au cours du projet, qui a duré trois ans et demi et financé par le ministère fédéral allemand de l'Économie et de l'Énergie, des partenaires industriels tels que Ford et Trumpf (entreprise spécialisée dans la technologie et les solutions pour les processus de production) ont travaillé avec l’intention de créer une batterie qui puisse arriver sur le marché dans un avenir proche.
Une batterie structurelle
Optimiser les espaces et les poids, même avec l’IA
La conception de ces coques avec batteries structurelles a donc conduit à la définition d'une sorte de manuel : un guide avec des lignes directrices dans le domaine de la gestion des espaces et des composants, ainsi que de la sécurité. Le traité a été intitulé : "Méthodologie pour l'analyse des modifications des systèmes de batteries et l'évaluation des exigences de test résultantes".
Le professeur Achim Kampker, directeur du PEM, a également expliqué que ”la validation précoce des systèmes de batteries par l'intelligence artificielle contribue à réduire les erreurs critiques dans le processus de production et à diminuer les coûts des prototypes". En utilisant l’IA dans le processus de conception, il a été possible d'exploiter au maximum le potentiel de la validation par tests virtuels. Dans le document de description du projet, on peut lire :
”Une validation rapide avec l'aide de l'intelligence artificielle peut réduire les erreurs cruciales pour les phases de production suivantes et abaisser les coûts des prototypes. Cela est rendu possible par la réduction des temps de test, ce qui se traduit par un développement plus rapide de nouveaux types de systèmes de batteries au lithium-ion (et pas seulement) et donc par une entrée plus rapide sur le marché".