Batteria Inpow: come è nata la batteria del Gruppo GAC?

Proprio come la scoperta del fuoco, l'invenzione della ruota occupa un posto significativo nella civiltà umana.

Nel 3000 a.C., gli antichi egizi costruirono le piramidi utilizzando tronchi rotolanti per trasportare pietre giganti. Non molto tempo dopo, in Mesopotamia fecero la loro comparsa i carrelli con ruote di legno. Per migliaia di anni, le ruote hanno alimentato la civiltà, il commercio e gli scambi culturali. Nel corso della storia, le ruote si sono evolute passando dall'utilizzo della forza umana e animale ai combustibili fossili.

Oggi, le batterie di piccola potenza svolgono un ruolo fondamentale nello sviluppo dei veicoli elettrici (EV).

Alimentato dalla passione in movimento senza esitazioni

I veicoli elettrici hanno in realtà una storia più lunga rispetto ai veicoli con motore a combustione interna (ICE).

Il primo veicolo ICE fu costruito in Germania nel 1885. Tuttavia, più di mezzo secolo prima di questa invenzione, nel 1834, il fabbro americano Thomas Davenport costruì il primo veicolo elettrico. Sebbene si trattasse solo di un piccolo modello di auto con batterie primarie non ricaricabili, fu comunque un'innovazione rivoluzionaria che segnò l'inizio della ricca storia dei veicoli elettrici.

Gli veicoli elettrici hanno iniziato a perdere la loro posizione di mercato a favore dei veicoli con motore a combustione interna negli anni '20 a causa di limitazioni legate alle materie prime, alla consistenza, alla densità e ad altri fattori relativi alle batterie. Le recenti innovazioni tecnologiche hanno da allora guidato il rapido sviluppo dei veicoli elettrici, ma le batterie di alimentazione che costituiscono il cuore di questi veicoli rimangono una delle principali preoccupazioni per i consumatori a causa di problemi quali l'autonomia, i cicli di ricarica e la sicurezza.

Mentre le ruote della storia continuano a girare, nuove scoperte tecnologiche continuano a cambiare il modo in cui viaggiamo e viviamo. Una di queste scoperte è stata recentemente realizzata da Inpow Battery, una filiale del Gruppo GAC.

Nel dicembre 2023, Guangzhou Automobile Group (GAC Group) ha lanciato ufficialmente la batteria microcristallina super-energetica Inpow P58, una batteria al litio ferro fosfato full-stack che apre nuovi orizzonti nella tecnologia delle batterie per autoveicoli.

Con una durata di 1,5 milioni di chilometri, 4.000 cicli di carica-scarica, una densità energetica di 195 Wh/kg e un aumento della temperatura di penetrazione del chiodo inferiore a 1 °C (un elevato standard di sicurezza), la compatta batteria Inpow offre prestazioni eccellenti su tutti i fronti. Bastano 10 minuti di ricarica per garantire un'autonomia di 500 chilometri.

I prodotti eccellenti nascono da linee di produzione eccellenti.

Queste batterie microcristalline super-energetiche P58 sono prodotte presso lo stabilimento ecologico intelligente Inpow Battery del Gruppo GAC, dove una linea di produzione di celle per batterie offre una capacità annuale fino a 6 GWh, superiore del 50% rispetto alla media del settore. Lo stabilimento integra inoltre un controllo multistrato del processo di produzione e innovazioni nelle tecnologie di fabbricazione.

La produzione di batterie è più complessa e richiede più tempo rispetto alla produzione di veicoli. Ci vogliono almeno 25 giorni per trasformare le materie prime in polvere in celle di batterie finite.

Più complesso è il processo di produzione, più critica è l'ispezione di qualità. Ciò è particolarmente vero per le batterie di alimentazione, i componenti più importanti dei veicoli elettrici. Esistono requisiti rigorosi in materia di stabilità e sicurezza di elementi chiave come fogli, piastre elettrodi, separatori ed elettroliti. L'ispezione di qualità è sia l'ultima linea di difesa che il cuore del processo di produzione.

Nel vasto stabilimento di Inpow Battery, innumerevoli bracci robotici e apparecchiature automatizzate come i dispositivi di ispezione visiva lavorano all'unisono in oltre 3.400 stazioni di controllo qualità con 600 telecamere di ispezione ottica CCD. Questi dispositivi catturano instancabilmente immagini di ispezione giorno e notte, individuando ogni minimo difetto e potenziale imperfezione.

Questo rigoroso processo di controllo qualità integrato nel sistema di produzione è ciò che garantisce le prestazioni elevate e stabili delle batterie Inpow e dei veicoli elettrici che alimentano.

Tecnologia all'avanguardia al servizio di guardiani dall'occhio attento nei reparti produttivi

Inpow Battery ha dovuto affrontare una serie di sfide nella realizzazione della sua piattaforma di controllo qualità.

La grande quantità di immagini e dati e l'inefficienza del controllo qualità erano i problemi più complessi.

Il sistema di controllo qualità industriale dell'azienda comprende processi quali rivestimento, taglio, fustellatura, taglio e impilamento e assemblaggio.

Il solo processo di taglio e impilaggio coinvolge 18 macchine e 108 computer inferiori, dotati di un totale di 216 telecamere. Ogni computer inferiore è dotato di un sistema di ispezione con visione artificiale, utilizzato per determinare se gli elementi fotografati sono idonei. Ogni giorno vengono generate oltre 20 milioni di immagini CCD per un totale di oltre 10 TB di dati.

In passato, i dati potevano essere archiviati solo localmente sul computer. Tuttavia, la capacità di archiviazione era estremamente limitata. I dati potevano essere conservati per un massimo di 30 giorni. Di conseguenza, i dati appena generati sovrascrivevano i record più vecchi, causando la perdita di importanti dati storici necessari per il backtracking.

Inoltre, i computer industriali funzionano 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e generano continuamente grandi volumi di dati immagine. La maggior parte dei dati è costituita da miniature JPG da 300 KB, mentre alcuni sono immagini RAW da 5 MB. Tuttavia, una larghezza di banda di archiviazione locale insufficiente e prestazioni IOPS inadeguate comportano un'elevata latenza e il rischio che i dati non vengano salvati in tempo. Ciò ostacolerebbe l'efficienza operativa complessiva.

In conformità con le normative, i dati relativi al controllo qualità devono essere conservati per almeno tre mesi e il backtracking viene eseguito frequentemente nel primo mese. Durante il processo di backtracking, il team addetto al controllo qualità recuperava le informazioni in batch in base al codice a barre del prodotto e le visualizzava in anteprima online. Ogni codice a barre era associato a più di 130 immagini, quindi il processo era come cercare un ago in un pagliaio. Questo rappresentava un grave problema di efficienza per il team addetto al controllo qualità.

L'infrastruttura digitale esistente necessitava urgentemente di un aggiornamento. Dopo una serie di test, lo stabilimento Inpow Battery ha finalmente scelto lo storage scale-out Huawei OceanStor Pacific per creare un nuovissimo data lake dedicato al controllo qualità industriale.

La soluzione di storage OceanStor Pacific, leader del settore, offre prestazioni superiori e una capacità maggiore rispetto alla concorrenza.

Grazie ai suoi supporti di archiviazione all-flash e all'adattamento ai carichi di lavoro ibridi, la soluzione di archiviazione è in grado di gestire facilmente il caricamento dei dati 24 ore su 24, 7 giorni su 7, da parte del sistema di controllo qualità. L'architettura scale-out completamente simmetrica consente un'espansione fluida del cluster fino a raggiungere una capacità di archiviazione nell'ordine degli exabyte e una crescita lineare delle prestazioni. Ciò soddisfa le esigenze future di una linea di produzione da 36 GWh o addirittura 100 GWh. Inoltre, l'esclusiva interconnessione multiprotocollo senza soluzione di continuità della soluzione di storage supporta la condivisione dei dati tra i processi di servizio e le applicazioni. Ciò consente l'utilizzo dell'addestramento dei modelli di IA per supportare il controllo qualità

Per il recupero dei dati, il motore di gestione dei dati DME di Huawei consente il recupero di 50 miliardi di file in pochi secondi. Il motore supporta il recupero in base a più di 15 categorie, quali nome del file, ora, dimensione, tipo e ricerca approssimativa. Di conseguenza, i tempi di ricerca vengono ridotti da ore a secondi.

Utilizzando la piattaforma di pianificazione intelligente di DME, gli utenti possono personalizzare le politiche di utilizzo dello spazio per i dati provenienti da diverse fonti. Ad esempio, i dati di controllo qualità di alcuni componenti sigillati possono essere archiviati per mezzo mese e poi eliminati per liberare spazio di archiviazione, mentre i dati di controllo qualità di componenti come celle nude e connessioni morbide possono essere archiviati e conservati per 12 o addirittura 36 mesi. Ciò garantisce la disponibilità dei dati e un utilizzo efficiente dello spazio di archiviazione.

A alimentare questi guardiani dall'occhio attento è lo storage scale-out Huawei OceanStor Pacific, che racchiude enormi quantità di dati e fornisce un supporto completo a ogni aspetto della pipeline di produzione.

Migliaia di anni dopo l'invenzione della ruota, il potere trasformativo dei veicoli elettrici ha permeato ogni aspetto della vita, dal modo in cui viaggiamo a come viviamo. Inpow Battery è in prima linea in un'evoluzione tecnologica che sta consolidando il posto dei veicoli elettrici nella storia.

Spinta dall'eccellenza e alimentata dalla passione, l'era delle batterie per veicoli elettrici ha davanti a sé un futuro brillante.