Storico. Non ci sono altri aggettivi per il traguardo raggiunto da Sakuu, azienda nipponica che ha realizzato batterie completamente funzionanti attraverso la stampa 3D. Le unità, con forme e dimensioni personalizzate, presentano aperture progettate per la gestione termica, in un processo completamente a secco. La società, specializzata nella produzione additiva e nelle batterie allo stato solido, promette una maggiore integrazione di accessori, sensori e percorsi di trasporto termico attraverso la piattaforma Kavian. La piattaforma è in grado di garantire standard adeguati di potenza ed energia per gli accumulatori agli ioni di litio, al litio metallico e allo stato solido, a ritmi elevati.
Il raggiungimento dell’ambizioso obiettivo è stato possibile grazie a competenze di altissimo profilo sviluppate nel corso degli anni, trasformando un progetto in realtà. Nel comunicato diffuso ai media, Sakuu sottolinea di essere sulla buona strada per la produzione su scala commerciale in settori chiave come auto elettriche, ambito aerospaziale e stoccaggio dell’energia in rete. Prima di varare il prodotto sul mercato, sono previsti ulteriori test, ma sembra che la strada sia ben tracciata. Le batterie sono state sviluppate presso l’impianto pilota situato nella Silicon Valley, negli Stati Uniti, luogo di avanzata tecnologia nel panorama aziendale.
Il risultato ottenuto rappresenta una pietra miliare nel settore, un passo importante verso la produzione su larga scala delle batterie allo stato solido SwiftProint di prossima generazione, basate sull’architettura Kavian, in gigafactory sparse per il mondo. Nei paragrafi successivi esamineremo le caratteristiche peculiari di questa iniziativa portata avanti da Sakuu. Se il progetto dovesse concretizzarsi, ci sarebbero le basi per creare qualcosa di unico e ispiratore nel panorama industriale.
Sakuu: innovazioni nella produzione attraverso batterie all’avanguardia
Sakuu è un’azienda pionieristica nell’ambito delle tecnologie di produzione, caratterizzata da un approccio rivoluzionario. Attraverso un pianale di produzione additiva, permette di incrementare esponenzialmente la tiratura di numerose componenti, comprese le batterie e ulteriori dispositivi attivi complessi. Fondata nel 2016, gestisce due strutture nella Silicon Valley, entrambe ubicate in California, presso la quale sorge la sua sede: un impianto pilota per gli accumulatori allo stato solido e uno di ingegneria della produzione additiva.
Il piano fissato da Kavian mira a cancellare la catena di approvvigionamento e a superare gli ostacoli legati alla fabbricazione di parti in ingenti volumi. L’iter ingloba più processi su un’unica piattaforma, così da ricavare pezzi perfettamente funzionanti. I controlli di qualità integrati e multistadio su ciascun livello riducono al minimo il rischio di errore. Il software connesso assicura una connettività senza soluzione di continuità tra le diverse stazioni dell’architettura.
L’intelligenza artificiale svolge altresì un ruolo essenziale nello svolgimento delle operazioni. Nella fattispecie, garantisce il rispetto delle regolamentazioni più esigenti. Inoltre, il costo correlato alle materie prime è integrante dell’attività di Kavian. Che impiega meno materiale, in quanto viene raccolto e riciclato nel trattamento. Gli sforzi iniziali si focalizzano sullo stoccaggio di energia, usufruendo di Kavian per dare forma alle batterie di prossima generazione, dal litio metallico a quelle completamente allo stato solido, potenzialmente capaci di ridurre la dipendenza della società dai combustibili fossili.
Sakuu ha inventato un processo industrializzato dall’inizio alla fine per la stampa, mediante un approccio multimateriale e multistrato e in uno parallelo e a secco, invece di lunghe sessioni intermedie, strato su strato o la serigrafia. Queste ultime modalità sono intrinsicamente umide e, di conseguenza, richiedono un notevole dispendio di energia nell’opera di stampaggio. L’intuizione degli operatori è ipoteticamente capace di proporre una capacità di produzione a velocità sostenute a costo contenuto, abbinato alla modularità nella forma. Allo stesso tempo vengono forniti degli accumulatori in categorie principali per i clienti e acquirenti. Ad esempio, dei riscontri positivi sono stati definiti in ambito nello sportivo, nel ciclismo.
La rivoluzione della stampa 3D e il paradigma elettrico
Usufruendo di una tecnologia innovativa nelle batterie al litio metallico, il processo di stampa di Sakuu inizia con la materia prima e termina con un accumulatore pronto all’uso, creando un inedito paradigma nella produzione e nello stoccaggio di energia. Il perseguimento dell’obiettivo consente di definire un uso più efficace del volume delle celle con percorsi non ancora sondati nella regolazione della dinamica termica. Ne deriva la possibilità di integrare i dispositivi di fissaggio, i sensori e i percorsi di trasporto termico, nonché la regolazione mediante il design modellato. Ciò vale soprattutto quando le sottili strutture delle batterie subcellulari sono impilate con aperture identiche per la gestione termica in allineamento.
Karl Littau, Chief Technology Officer di Sakuu, sottolinea la bontà della piattaforma Kavian: assicura la produzione su scala commerciale di un’ampia gamma di tecnologie per accumulatori, dagli ioni di litio al litio metallico, fino alle batterie allo stato solido. Al contrario, le procedure tradizionali implicano delle continue difficoltà, dati gli ostacoli che ne impediscono la fabbricazione su larga scala. In aggiunta, la stampa offre l’opportunità di centrare importanti traguardi nella densità energetica. Infine, l’architettura lascia libertà relativamente alla forma dell’accumulatore. Di conseguenza, la batteria può diventare parte della progettazione attraverso soluzioni personalizzate.
Kavian sarà venduta ad altri produttori di batterie nonché ai principali costruttori automobilistici, di mobilità elettrica e aerospaziali. Coloro che perseguono la fabbricazione di unità in serie avranno la facoltà di accorciare la catena di fornitura, senza compromessi in termini di performance. Le celle rispetteranno i maggiori obiettivi di sicurezza, nonché risparmi intrinseci di materiali ed energia. Non meno significativi sono i vantaggi di sostenibilità per la massima innovazione nella progettazione. Sakuu si prefigura altresì di concedere in licenza le sue innovazioni chimiche per batterie, sia al litio sia a stato solido, nella produzione roll-ro-roll e nelle gigafabbriche.
Automobili Estrema: Il Contributo Innovativo di Sakuu nelle Batterie dell’Hypercar Fulminea
Sul prezioso apporto di Sakuu fa affidamento Automobili Estrema. Il CEO della Casa, attivo nel campo manifatturiero dal 1983, spiega di avervi contato nell’hypercar elettrica Fulminea, la quale si differenzia per le tecnologie innovative. Veloce e leggera (pesa appena 1.500 kg), la stampa funzionale potrebbe essere adottata nella creazione di diverse parti funzionali. In quanto pionieri delle BEV – spiega Pizzuto in un’intervista a 3dpbm – sono sempre stati molto attenti alle sfide ambientali.
Ergo, usufruiscono di materiali a base vegetale nelle attività di stampa 3D, sia per i fotopolimeri sia per i materiali termoplastici. Non sono utilizzabili sulle parti finali a causa delle questioni di durabilità e delle approvazioni normative. In compenso, vi fanno affidamento sui concept da non sottoporre a test funzionali e agli stress strutturali. Quando creano le versioni pilota si avvalgono di tutto quanto è reperibile in commercio e ricorrono alla stampa 3D esclusivamente per le parti non disponibili altrove.
Il ricorso alle batterie allo stato solido si traduce in numerosi vantaggi, poiché il materiale è inferiore, hanno una durata superiore e sono al 100 per cento riciclabili. Inoltre, viene eliminato l’elettrolita liquido, che proviene in gran parte da fonti fossili. Siccome nella Fulminea l’accumulatore trova posto dietro i sedili, sotto il veicolo, le unità tradizionali condurrebbero a lasciare vuoti molti spazi. Invece, Sakuu permette di ovviare alla limitazione mediante la loro modularità.
Robert Bagheri, fondatore e amministratore delegato di Sakuu, esprime, a nome del team, la massima soddisfazione per i valori progettuali raggiunti. Li ritiene una svolta, capace di trasformare il modo in cui le batterie del domani verranno definite un domani. Ciò li fa avanzare verso un obiettivo di produzione energetica di 200 GWh entro il 2030 attraverso una rete di Gigafactory partner globali.