أكثر من 1100 بطارية : كيف تصنع سكودا بطاريات السيارات الكهربائية؟

أطلقت شركة سكودا أوتو خط إنتاجها الخاص لبطاريات السيارات الكهربائية. ويقوم خط إنتاج جديد بتصنيع نوع جديد من البطاريات المتوافقة مع منصة MEB الحالية. سيتم تزويد سيارات سكودا الكهربائية بهذه البطاريات، بالإضافة إلى طرازات من علامات تجارية أخرى ضمن مجموعة فولكس فاجن. وتصبح شركة تصنيع السيارات التشيكية أكبر مصنع لبطاريات السيارات الكهربائية في أوروبا ضمن المجموعة. وبمجرد وصول الإنتاج إلى طاقته الكاملة، سيزود المصنع الجديد 1122 بطارية يوميًا. وهذا يعادل معالجة أكثر من 9000 مجموعة بطاريات يوميًا، ما يتطلب 234000 خلية بطارية.

 
أقصى درجات الأتمتة  

لضمان سلاسة الإنتاج، يضم المصنع الجديد مستودعًا لخلايا البطاريات بمخزون يكفي لأسبوع إنتاجي تقريبًا. ويتجلى بوضوح في المستودع ركيزتان أساسيتان للإنتاج المحلي: مستوى عالٍ من الأتمتة والتركيز الشديد على السلامة.

تصل خلايا البطاريات من مورد خارجي في حاويات، وبعد فحصها، تُنقل عبر خط تحميل إلى المستودع بشكل آلي بالكامل. ولا يتطلب المستودع نفسه سوى الحد الأدنى من التدخل البشري. ومن هناك، تُنقل الخلايا إلى خطوط الإنتاج عبر سلسلة من أنظمة النقل الآلية بالكامل.

إنتاج البطاريات بالأرقام 

● يستوعب المستودع ما يصل إلى 5000 حاوية، أي ما يعادل 1.2 مليون خلية. 
● أربعة خطوط إنتاج لتصنيع البطاريات من الخلايا الفردية 
● ينتج كل خط أربع بطاريات كل 30 ثانية. 
● تعالج الخطوط 234000 خلية وتنتج 9000 باقة يوميًا. 
● يعمل في الإنتاج 600 موظف (بنظام ثلاث ورديات، خمسة أيام في الأسبوع). 
● خلال عملية تصنيع البطاريات، تجري الروبوتات أكثر من 936000 عملية لحام يوميًا. 
● تقاس دقة أبعاد البطاريات بأجزاء من مئة من المليمتر. 
● تتم مراقبة الجودة والسلامة من الحرائق بواسطة 270 كاميرا. 
● يبلغ الطول الإجمالي للناقلات من المستودع إلى موقع تركيب الباقات في البطارية 2500 متر.

تتميز عملية الإنتاج نفسها بأتمتة عالية. يقول يان هاوزر، منسق إنتاج البطاريات في القاعة الجديدة: "تشغل الروبوتات حوالي 85% من جميع العمليات هنا. عندما بدأت شركة سكودا أوتو إنتاج البطاريات قبل ست سنوات تقريبًا ، كان الوضع مختلفًا تمامًا". فعلى سبيل المثال، يشكل فنيو الإنتاج نسبة كبيرة من الموظفين، حيث يشرفون على تشغيل وصيانة جميع الآلات، بالإضافة إلى متخصصين في الاختبار ومراقبة الجودة.

حلول ذكية  

يكمن الابتكار الرئيسي في أن شركة سكودا تقوم الآن بمعالجة الخلايا الفردية بنفسها لتصنيع وحدات البطاريات، المعروفة باسم "المجموعات". لم تعد هذه المجموعات عبارة عن وحدات مغلقة كما في الجيل السابق من البطاريات، بل أصبحت تجميعات مترابطة من الخلايا، مما يسهل دمجها لاحقًا في البطارية. تقوم الروبوتات بتجميع الخلايا وربطها في مجموعات باستخدام شريط لاصق خاص مزدوج الجوانب، ثم تلحم قضبانًا جانبية لتقوية المجموعة وربطها ببعضها. يقول يان هاوزر: "نجري بانتظام عمليات فحص عينات اللحام ونتحقق في المختبر من أن الجودة تفي بالمعايير المطلوبة". ويوضح جان هاوزر قائلاً: "يتم تسجيل جميع المعايير المقاسة وتخزينها، ويمكن تتبعها لاحقاً إلى كل بطارية على حدة".

بطارية MEB+ مقابل بطارية MEB الأصلية  

تختلف البطاريات التي تنتجها شركة سكودا أوتو في مصنعها الجديد بمدينة ملادا بوليسلاف اختلافًا كبيرًا عن البطاريات الموجودة حاليًا. فبينما بقي هيكل البطارية المخصص لتركيبها في المركبات دون تغيير، إلا أن بنيتها الداخلية وتقنيتها جديدتان كليًا. فبدلًا من بطاريات النيكل-المنجنيز-الكوبالت (NMC)، تستخدم بطاريات الليثيوم-الحديد-الفوسفات (LFP). وتُعد هذه البطاريات أكثر ملاءمةً للبيئة، وأقل تكلفةً في التصنيع، كما أنها أكثر استقرارًا حراريًا من بطاريات NMC. ويتبع الإنتاج أسلوب "من الخلية إلى الباقة"، حيث يتم تجميع البطارية بالكامل تقريبًا مباشرةً من الخلايا الفردية.

تصميم  تبريد البطارية

كما أُعيد نظام تصميم  تبريد البطارية. هذه المرة، تم دمج نظام التبريد في الغطاء العلوي بدلاً من الجزء السفلي، مما يزيد من كفاءة التبريد. سيتم إدخال بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP) تدريجياً في سيارات سكودا، بالإضافة إلى طرازات من علامات تجارية أخرى تابعة لمجموعة فولكس فاجن، بما في ذلك سيارات إلروك وإينياك الكهربائية.

بعد اكتمال التجميع، تنقل البطاريات إلى خط تجميع البطاريات، حيث تبدأ العملية بربط الإطار بالغطاء السفلي. ويُضمن إحكام الإغلاق التام باستخدام مادة مانعة للتسرب خاصة طاردة للماء، بينما يتم تحقيق اتصال ميكانيكي متين باستخدام عشرات البراغي. لا يحتوي الإطار على ثقوب محفورة مسبقًا؛ فبدلاً من ذلك، يدور رأس البرغي بسرعة عالية، مما يؤدي إلى انصهار جدار الألومنيوم للإطار عند ملامسته، ويقطع البرغي مباشرةً في المادة. وقد استخدمت سكودا هذه التقنية سابقًا، وهي تُشيد بها كثيرًا. يقول هاوزر: "إنها تُبسط عملية التجميع بشكل كبير، وتُعد حلاً موثوقًا".

إنجاز ضمن مهلة زمنية  

تقوم الروبوتات بعد ذلك بربط مجموعات الخلايا بالإطار باستخدام الغطاء السفلي. بعد وضع مادة لاصقة ثنائية المكونات، تبدأ فترة زمنية تقارب 25 دقيقة، يجب خلالها إكمال الخطوات اللاحقة. ثم يتم توصيل البطارية كهربائيًا، حيث تقوم الروبوتات بتوصيل نقاط التلامس عالية الجهد مرة أخرى.

بعد ذلك، تُزوَّد البطارية بباقي الأسلاك ووحدات التحكم، وتخضع لاختبارات دقيقة أثناء عملية التصنيع، ثم تُغلَق نهائيًا. يُركَّب الغطاء العلوي بواسطة روبوتات باستخدام نفس طريقة تركيب الغطاء السفلي.

تخضع البطاريات لمراقبة مستمرة طوال مراحل الإنتاج والتخزين. في حال رصدت الأنظمة أي خطر لارتفاع درجة حرارة البطارية، يتم تنبيه متخصصين مؤهلين على الفور لتحليلها. وفي حال وجود أي خطر نشوب حريق، فإن المصنع مجهز بحاويات مقاومة للحريق يمكن وضع البطاريات فيها وغمرها بالماء. ويوضح يان هاوزر قائلاً: "بفضل هذه التقنية، يكون خطر نشوب الحريق ضئيلاً، وأي حريق يكون بطيئاً نسبياً، مما يتيح لنا وقتاً كافياً لإزالة البطارية من خط الإنتاج ووضعها في الحاوية بأمان".