A indústria de baterias está entrando em uma nova fase, com novas regras para atingir o sucesso
A indústria de baterias expandiu muito rapidamente devido à alta demanda por veículos elétricos a bateria, aos programas de incentivo de governos para impulsionar a produção e às regulamentações para promover novas fábricas. No entanto, o cenário de mercado em evolução introduz novas complexidades, incluindo problemas de excesso de capacidade, preços flutuantes e aumento da concorrência. Para prosperar, as empresas precisam se adaptar, adotando a transformação digital como base para o crescimento e a eficiência.
Manufatura orientada por dados para aumento de eficiência
Um dos desafios mais urgentes na fabricação de baterias é a alta taxa de materiais descartados, que pode representar até 40% da produção em instalações recém-criadas e de 10 a 15% em operações maduras. A redução dessas taxas de refugo, mesmo que seja por uma pequena margem, pode se traduzir em bilhões de dólares em economia para os produtores de grande escala.
A digitalização é a chave para o crescimento contínuo da indústria de baterias, principalmente diante das pressões incertas do mercado
Os métodos tradicionais de ajuste das operações para obter melhorias gradativas não são mais suficientes. Ao invés disso, as empresas estão se voltando para a manufatura orientada por dados, alimentada por gêmeos digitais, convergência de TI-OT e tecnologias avançadas como inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML). Essas ferramentas permitem que as empresas coletem e contextualizem dados de fábrica, descubram gargalos de produção e resolvam problemas de qualidade em sua causa raiz. Por exemplo, a combinação da análise de IA com simulações de fabricação ajuda a identificar células defeituosas no início do processo, minimizando o desperdício e melhorando a qualidade geral da produção.
A transformação digital também muda a forma como os engenheiros interagem com o chão de fábrica. Por meio de ferramentas virtuais, os engenheiros podem diagnosticar e resolver problemas sem estarem fisicamente presentes, economizando tempo e recursos. À medida que o setor enfrenta a intensificação da concorrência e a flutuação da demanda, a digitalização continua sendo fundamental para manter a lucratividade e impulsionar a inovação.
Além de aprimorar os processos existentes, a transformação digital desempenha um papel fundamental na aceleração da adoção de tecnologias inovadoras de baterias. Os avanços nas químicas de íons de sódio e nas arquiteturas de estado sólido estão remodelando o setor, oferecendo novas possibilidades de baterias econômicas e de alto desempenho. As baterias de íon de sódio, por exemplo, estão em fase inicial de comercialização na China, atendendo a pequenos veículos urbanos. As baterias de estado sólido, defendidas por empresas como a Toyota e a Quantumscape, prometem revolucionar o mercado com maior densidade de energia e segurança.
A adoção dessas tecnologias depende de ferramentas digitais que permitam simulações e avaliações abrangentes. Ao aproveitar os gêmeos digitais e os modelos orientados por IA, as empresas podem iterar rapidamente em novos projetos, otimizar o desempenho e colocar as baterias de última geração no mercado
Energias descarbonizadas
À medida que as iniciativas globais de sustentabilidade pressionam por redes de energia descarbonizadas, a demanda por sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS) deverá quintuplicar até 2030. Esse aumento é alimentado ainda mais pelas crescentes necessidades de energia das instalações de treinamento de IA e dos data centers.
Desafios
No entanto, a produção de BESS apresenta desafios únicos. Um sistema de 1 GWh pode incluir milhões de componentes, o que o torna tão complexo de fabricar e gerenciar quanto uma aeronave Boeing 787. O uso de soluções digitais é essencial para superar esses obstáculos, desde a simplificação das cadeias de suprimentos até o aprimoramento do gerenciamento de estoques e de listas de materiais. Com o crescimento do setor, a digitalização continuará sendo um facilitador essencial da produção escalável e sustentável de BESS.
Tornar-se uma empresa digital ajuda os negócios a encontrar a flexibilidade para reorientar e dar continuidade a operações bem-sucedidas. Essa mudança pode se dar por meio de melhorias técnicas no produto ou no processo, mas também pode ser uma mudança no foco do mercado. As baterias têm aplicações importantes em toda a nossa vida. Concentrar-se em apenas uma aplicação, mesmo que grande, não é uma receita sustentável para o sucesso.
A Siemens continua a se esforçar para tornar nossas ferramentas acessíveis em todo o mercado de baterias. Há um grande potencial para o futuro do setor e as ferramentas certas podem transformar esse potencial em realidade.
Para saber mais sobre as soluções da Siemens para a indústria de baterias, o site.