Łukasiewicz wzmacnia pozycję Polski w europejskim ekosystemie baterii

Polska zyskała unikatową w skali Europy infrastrukturę, która pozwala tworzyć i testować zaawansowane technologie bateryjne w warunkach zbliżonych do przemysłowych. Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych (IMN) w Poznaniu uruchomił nowoczesną linię pilotażową do prototypowania ogniw litowych i sodowo-jonowych w formacie pouch. Infrastruktura stanowi najważniejszy pomost pomiędzy badaniami naukowymi a wdrożeniem przemysłowym i umożliwia szybkie przejście od opracowania materiałów w laboratorium do ich testowania w warunkach odpowiadających wymaganiom produkcyjnym.

– Nowa linia znacząco wzmacnia potencjał Łukasiewicz – IMN, który rozwija kompetencje w obszarze chemicznych źródeł prądu i nowoczesnych technologii magazynowania energii. Jednocześnie stanowi istotny element rozwoju infrastruktury badawczej całej Sieci Badawczej Łukasiewicz i wpisuje się w strategiczne kierunki związane z transformacją energetyczną oraz obronnością i bezpieczeństwem państwa – zauważył dr Hubert Cichocki, prezes Centrum Łukasiewicz.

– Uruchomienie linii pilotażowej w Poznaniu to dowód na to, iż w Sieci Badawczej Łukasiewicz potrafimy skuteczniej niż jeszcze kilka lat temu przekształcać wyniki badań w realne technologie – podkreślił Prezes Cichocki. – To nie tylko inwestycja w nowoczesne technologie bateryjne, ale przede wszystkim w zdolność Polski do samodzielnego rozwijania i wdrażania innowacji o strategicznym znaczeniu dla gospodarki, obronności i bezpieczeństwa energetycznego.

Pomost między nauką a przemysłem

Dynamiczny rozwój elektromobilności, odnawialnych źródeł energii oraz nowoczesnej elektroniki powoduje rosnące zapotrzebowanie na innowacyjne technologie bateryjne. Nowa linia pilotażowa odpowiada na tę potrzebę, umożliwiając szybkie prototypowanie i testowanie ogniw w skali półtechnicznej.

Dzięki temu partnerzy przemysłowi i naukowi zyskują dostęp do infrastruktury, która pozwala przyspieszyć wdrażanie nowych materiałów bateryjnych, zmniejszyć ryzyko technologiczne na etapie skalowania, zweryfikować technologie w warunkach zbliżonych do produkcyjnych oraz przygotować rozwiązania do komercjalizacji. Prototypy ogniw powstałe z użyciem nowej linii pilotażowej pomogą w opracowaniu nowych generacji baterii o ulepszonych parametrach, które finalnie znajdą zastosowanie m.in. w telefonach, laptopach, pojazdach elektrycznych, a choćby w zastosowaniach wojskowych.

Znaczenie linii pilotażowej podkreśla dr inż. Barbara Juszczyk, dyrektor Łukasiewicz – IMN.

– Unikatowość tej inwestycji polega przede wszystkim na połączeniu funkcji badawczych z możliwością półprzemysłowego wytwarzania prototypów. Dzięki temu możliwe staje się znacznie szybsze przechodzenie od wyników badań laboratoryjnych do demonstratorów technologii, które mogą być oceniane pod kątem zastosowań przemysłowych – dodaje dyrektor Juszczyk.

Kompleksowy proces wytwarzania ogniw typu pouch

Linia umożliwia kompleksową realizację procesu wytwarzania ogniw w formacie pouch – od przygotowania elektrod, przez montaż ogniw, aż po ich formowanie i testy elektrochemiczne. Infrastruktura obejmuje m.in.: przygotowanie zawiesin elektrodowych i powlekanie kolektorów prądowych, suszenie, kalandrowanie i wycinanie elektrod, składanie pakietów elektrod oraz montaż separatorów, enkapsulację ogniw w obudowie typu pouch, operacje w atmosferze kontrolowanej (dry-room, komory rękawicowe), dozowanie elektrolitu i zamykanie ogniw, a także formowanie elektrochemiczne i testy wydajności.

Linia pracuje w skali półtechnicznej, zapewniając wysoką powtarzalność procesu oraz pełną kontrolę parametrów technologicznych. Umożliwia także pracę z szerokim spektrum materiałów – od klasycznych systemów litowo-jonowych, przez technologie sodowo-jonowe, po materiały eksperymentalne i przedkomercyjne, w tym anody z litu metalicznego.

– Nowa linia pilotażowa pozwala naukowcom przełożyć wyniki badań materiałowych bezpośrednio na prototypowe ogniwa w skali półtechnicznej, w warunkach zbliżonych do przemysłowych – zaznacza dr hab. inż. Mariusz Walkowiak, dyrektor Centrum Chemicznych Źródeł Prądu w Łukasiewicz – IMN. – Dzięki temu możemy gwałtownie weryfikować nowe koncepcje materiałowe – od klasycznych systemów litowo-jonowych po technologie z litem metalicznym czy sodowo-jonowe.

Nowe możliwości współpracy dla przemysłu i nauki

Uruchomiona infrastruktura pozwala na szerokie możliwości współpracy zarówno z partnerami krajowymi, jak i międzynarodowymi. Zespół badawczo-techniczny oferuje wsparcie w realizacji prac badawczo-rozwojowych, obejmujących m.in.: opracowywanie prototypów ogniw w oparciu o materiały partnerów, walidację nowych technologii bateryjnych, skalowanie procesów technologicznych oraz optymalizację parametrów produkcyjnych.

Linia pilotażowa stanowi również zaplecze do realizacji projektów finansowanych w ramach programów krajowych i międzynarodowych, takich jak Horyzont Europa, M-ERA.NET czy inicjatywy Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Jej znaczenie dla Łukasiewicza podkreśla też prof. dr hab. inż. Grzegorz Lota, dyrektor poznańskiego oddziału Łukasiewicz – IMN – Nowoczesna linia pilotażowa do produkcji ogniw litowo-jonowych oraz post-litowych umożliwi badanie i testowanie nowych materiałów oraz procesów technologicznych w skali zbliżonej do przemysłowej, co może przełożyć się na zwiększenie zdolności wdrożeniowych, wzmocnienie Sieci Badawczej Łukasiewicz w europejskim ekosystemie bateryjnym oraz rozwój współpracy z przemysłem w obszarze elektromobilności i magazynowania energii.

Jedna z nielicznych takich inwestycji w Europie – realne korzyści dla Polski i gospodarki

Uruchomiona w Poznaniu infrastruktura to jedna z nielicznych tego typu inwestycji w Europie – najbliższe porównywalne linie funkcjonują w Niemczech i Austrii. Dzięki niej Polska zyskuje dostęp do zaawansowanego zaplecza badawczo-rozwojowego w obszarze technologii bateryjnych bez konieczności korzystania z zagranicznych ośrodków.

Dla kraju oznacza to budowanie kluczowych kompetencji w jednym z najważniejszych sektorów przyszłości. Nowa infrastruktura wzmacnia pozycję Polski w europejskim ekosystemie technologii bateryjnych i umożliwia rozwój najbardziej zaawansowanych rozwiązań, takich jak ogniwa o wysokiej gęstości energii czy technologie wykorzystujące lit metaliczny.

Korzyści są również bezpośrednio odczuwalne dla gospodarki. Inwestycja przyspiesza transfer wiedzy z nauki do przemysłu, umożliwia rozwój innowacyjnych technologii w kraju oraz zwiększa atrakcyjność Polski jako partnera w międzynarodowych projektach badawczo-rozwojowych.

Linia pilotażowa to praktyczne narzędzie, które wspiera transformację energetyczną i rozwój nowoczesnej, konkurencyjnej gospodarki.

Całkowity koszt modernizacji laboratorium i jego wyposażenia wyniósł ponad 9 mln zł, z czego ponad 7 mln zł to subwencja ze środków ministerialnych.

Źródło: Centrum Łukasiewicz