Il Consorzio Battery Pass, con la partecipazione dell'Istituto Fraunhofer per i Sistemi di Produzione e la Tecnologia del Design IPK, sta sviluppando quadri normativi e raccomandazioni in termini di contenuto e tecnologia per l'implementazione del passaporto digitale delle batterie, sulla scia delle nuove norme UE.
A partire da febbraio 2027, infatti, tutte le nuove batterie di trazione, le batterie per veicoli a due ruote e le batterie industriali con una capacità superiore a 2 kWh che saranno commercializzate nell'UE dovranno essere dotate di un passaporto digitale per la batteria.
L'obiettivo è garantire trasparenza e sostenibilità nella catena del valore delle batterie, ridurre gli impatti ambientali e incentivare l'utilizzo secondario delle batterie.
Nell'ambito del progetto, i ricercatori del Fraunhofer IPK sono responsabili della progettazione e dell'implementazione degli standard tecnici.
I risultati di questa collaborazione saranno presentati nell'ambito della prossima Hannover Messe – in programma dal 22 al 26 aprile 2024 –, dove presso lo stand B24 del Padiglione 2 i ricercatori presenteranno uno standard tecnico di riferimento preliminare progettato per consentire l'implementazione dei passaporti per le batterie – e tutti i tipi di passaporti digitali per prodotti – in modo scalabile ed interoperabile.
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Verso una gestione sostenibile delle batterie nella mobilità elettrica
Le batterie rappresentano un elemento chiave nella transizione verso una mobilità amica del clima e nell'uso diffuso delle energie rinnovabili. Come componenti cruciali dei veicoli elettrici, devono essere prodotte ed utilizzate in modo sostenibile ed essere facilmente reincorporate nel ciclo dei materiali.
È importante prolungare il più possibile il ciclo di vita dell'intero sistema di batterie e riciclare le risorse grezze, i materiali e i componenti dopo il loro primo utilizzo. È necessario anche formare catene di fornitura trasparenti, dalla materia prima fino all'assemblaggio delle batterie.
In futuro, i produttori dovranno documentare tutte le emissioni derivanti dalla produzione, dall'uso e dallo smaltimento dei loro prodotti.
Per supportare queste ambizioni, il nuovo Regolamento UE sulle Batterie richiederà un passaporto digitale per tutte le batterie di trazione, le batterie per veicoli a due ruote e le batterie industriali con una capacità superiore a 2 kWh a partire da febbraio 2027.
Questo influenzerà anche le batterie LMT (mezzi leggeri di trasporto) incorporate in biciclette elettriche e scooter elettrici.
Maggiore trasparenza sulle batterie delle auto elettriche
Lo scopo del passaporto della batteria è sostenere una documentazione senza soluzione di continuità della vita di una batteria, dall'estrazione della materia prima alla produzione, all'uso, al riutilizzo e al riciclo.
Conserva un registro dell'origine della batteria e registra gli utilizzi pertinenti. A tal fine, documenta dati che descrivono in modo completo la sostenibilità e la responsabilità della catena di fornitura, come dati sull'impronta carbonica, le condizioni lavorative per l'estrazione delle materie prime, i materiali e i componenti delle batterie, le sostanze pericolose contenute, l'efficienza delle risorse, le prestazioni e la durata della vita, lo stato della batteria e altri dati tra cui informazioni sulla riciclabilità e la riparabilità nonché su come implementare questi passaggi.
Le istruzioni di smontaggio contenute nel passaporto della batteria aiuteranno inoltre a facilitare l'utilizzo secondario del maggior numero possibile di componenti della batteria.
"Il passaporto della batteria fornisce un registro digitale di tutte le informazioni socialmente, ecologicamente ed economicamente rilevanti sul ciclo di vita di una batteria. Fornendo informazioni verificate e verificabili, può creare trasparenza, sostenere usi secondari o ottimizzare l'elaborazione da parte dei fornitori di riciclaggio", afferma il Prof. Thomas Knothe, scienziato presso il Fraunhofer IPK, che fa parte del consorzio del progetto e che elabora gli standard tecnici rilevanti per l'industria e li trasforma in standard europei.
"Questo supporta lo sviluppo di modelli di business sostenibili lungo la catena del valore delle batterie nel rispetto dei criteri pertinenti in termini di sostenibilità ed etica. L'obiettivo è ridurre il lavoro minorile e l'inquinamento nei Paesi dove vengono prodotte le materie prime e tenere traccia dell'esportazione delle vecchie batterie, ad esempio", aggiunge.
Per consentire ai produttori ed importatori di batterie di presentare il passaporto della batteria nel 2027, tutti i lavori preliminari necessari, le specifiche tecniche e i sistemi di prova devono essere completati entro la fine del 2025.
Passaporto digitale per le batterie: le responsabilità e le sfide per l'implementazione
Il passaporto della batteria si presenta sotto forma di un sistema software in cui tutti i dati sono memorizzati in spazi dati distribuiti e la responsabilità dei dati è decentralizzata.
Alcune funzioni, come la registrazione centrale dei passaporti e un cosiddetto Portale Dati, che fornirà una visione aggregata della maggior parte dei passaporti delle batterie, saranno di competenza della Commissione Europea, mentre alcuni elementi di dati saranno resi disponibili solo ai sistemi di dati delle autorità nazionali per scopi come i controlli di conformità al mercato.
Il produttore sarà responsabile della gestione del resto dei dati e dovrà nominare un fornitore terzo per garantire che ci sia un backup dei dati in caso di insolvenza. Qualsiasi modifica ai dati della batteria dovrà essere aggiornata nel passaporto.
Le interfacce necessarie, i diritti di accesso e le funzioni dovranno essere implementate nel sistema software. Per garantire che ciò avvenga, ci sono numerose domande che vengono affrontate nel Consorzio Battery Pass: quali dati sulla batteria saranno richiesti? Chi dovrebbe conservarli, come, quando e dove? Chi potrà accedere ai dati e come? Come sarà garantita la sicurezza dell'accesso ai dati? Come possono le soluzioni incorporare i sistemi esistenti ma anche quelli nuovi?
Il Consorzio Battery Pass propone standard tecnici esistenti così come standard che devono ancora essere sviluppati e illustra l'applicazione integrativa di tali standard utilizzando un dimostratore software.
"Una delle sfide della messa in pratica delle specifiche è l'interoperabilità", spiega Knothe.
Ad esempio, il sistema software deve supportare il maggior numero possibile di portatori di dati diversi, che forniscono informazioni al prodotto in modo simile a un codice a barre o a un codice QR.
Lo stesso vale per gli identificatori unici, che sono come numeri ID assegnati in modo unico a un prodotto. Oltre a ciò, il sistema deve anche essere in grado di rispondere a diverse esigenze normative nei diversi Paesi ed essere compatibile con una serie di tecnologie e piattaforme di gestione dei dati.
Anche le esigenze di dati dei diversi settori devono essere prese in considerazione poiché il passaporto della batteria sarà utilizzato anche come base per altri passaporti.
"Un sistema del genere è troppo complesso per essere guidato da una singola azienda o addirittura da un consorzio. Ecco perché abbiamo coinvolto una vasta comunità di partner e sostenitori nelle attività del progetto fin dalle prime fasi. Questo dà anche al sistema lo slancio necessario per ottenere una maggiore accettazione nella pratica", aggiunge Knothe.
Dalle batterie ad altri prodotti
Il passaporto della batteria è il primo passaporto digitale per prodotti ad essere introdotto a livello europeo.
Fungerà da pilota – altri passaporti per prodotti come tessili, elettronica e materiali da costruzione sono attualmente in fase di pianificazione – per garantire lo scambio di dati nelle catene di fornitura e del valore e la conformità con gli standard ambientali e sociali.
"Questo è giustamente considerato un importante pilota per i passaporti digitali dei prodotti in generale, che saranno estesi ad altri settori in futuro e diventeranno sempre più importanti", afferma Knothe.
Dal 22 al 26 aprile 2024, i ricercatori del Fraunhofer IPK, insieme ai partner del progetto, saranno presenti allo stand comune Fraunhofer alla Hannover Messe (Padiglione 2, Stand B24), illustrando l'ecosistema di una batteria con l'aiuto di un dimostratore e presentando uno scenario di flusso di valore per la produzione e l'uso delle batterie per auto elettriche. Un altro dimostratore mostrerà come vengono aggregati i dati necessari nel passaporto della batteria.