Umicore speeds up its EV battery materials R&D with unique large-scale prototyping center for solid-state battery materials
Umicore has inaugurated today one of the world‘s largest and most advanced solid-state battery material prototyping facilities in Olen, Belgium, which will expand and accelerate its innovation and technology development after having acquired strong research expertise with the support of the Flemish government (VLAIO - Agentschap Innoveren & Ondernemen). Solid state batteries are expected to propel electric mobility and will complement Umicore’s world leading portfolio of battery materials technologies.
The 600 m² facility with state-of-the-art installations and equipment supports the full chain of solid-state battery development -- from the formulation of the materials, their characterization and production, to battery cell assembly and subsequent testing on battery level. With this complete approach it is possible to develop new material categories, including catholytes, which combine cathode active materials and solid electrolytes.
“Umicore’s unique prototyping center will further scale up and advance our innovation and technology leadership in solid-state battery chemistries which we’ve been developing since 2017 with multiple key patents. We are committed to our frontrunner position in the cathode materials industry, and this new facility is a critical step in strengthening our leadership even further, increasing our capacity for prototyping and with that our ability to support our customers by a factor of more than 10,” said Mathias Miedreich, CEO of Umicore.
Umicore has transformed an industrial building on its site in Olen, which also harbors the Group’s Research and Development headquarters, into this unique cutting-edge facility.
Developing solid-state batteries involves materials that are extremely sensitive to moisture and therefore require specialized infrastructures, including exceptionally dry air. Humidity levels inside Umicore’s laboratory are at less than 0.1% as each hour 200,000m3 of dry air is blown through the facilities. Such dry air is essential for the accurate testing, analysis, and development of this next generation of cathode active materials.
Conducting R&D inside such dry conditions allows Umicore to optimize and conserve its resources. The ultra-dry air preserves the stability of battery materials and extends their lifespan, thereby reducing frequent material replacements. Instead of having to work within the confines of isolated glove boxes, researchers can manipulate products more freely in a larger, open area. These dry rooms are moreover energy efficient as precise testing and analysis minimize trial and error iterations.
Umicore’s leading battery materials technology portfolio consists of its present mid-to-high nickel NMC (nickel, manganese, cobalt) technologies, near-term manganese-rich HLM (high lithium, manganese) technologies and future Na-ion (sodium-ion) cathodes and solid-state battery technologies. Solid-state batteries are the next-generation batteries with performance improvements on several fronts. Their higher energy density will increase the driving range of electric vehicles and allow for their faster charging. The replacement of today’s liquid electrolyte with a solid one will enhance the safety and lifespan of rechargeable batteries, reduce their size, weight and ultimately, cost.
Umicore accélère la R&D sur les matériaux pour batteries de véhicules électriques au moyen d'un centre de prototypage à grande échelle unique en son genre pour les matériaux de batteries solides
Umicore a inauguré aujourd'hui à Olen, en Belgique, l'une des installations de prototypage de matériaux pour batteries solides les plus grandes et les plus avancées au monde, qui permettra d'étendre et d'accélérer l'innovation et le développement technologique en la matière après avoir acquis une solide expertise en matière de recherche avec le soutien du gouvernement flamand (VLAIO - Agentschap Innoveren & Ondernemen). Les batteries solides devraient propulser la mobilité électrique et compléteront le portefeuille de pointe de technologies de matériaux de batteries d'Umicore, leader mondial dans ce domaine.
Le site de 600 m2, doté d'installations et d'équipements de pointe, prend en charge l'ensemble de la chaîne de développement des batteries solides – depuis la formulation des matériaux, leur caractérisation et leur production, jusqu'à l'assemblage des cellules de batterie et les essais ultérieurs au niveau de la batterie. Cette approche complète permet de développer de nouvelles catégories de matériaux, notamment les catholytes, qui combinent des matériaux actifs de cathode et des électrolytes solides.
« Le centre de prototypage unique d'Umicore permettra d'intensifier et de faire progresser notre innovation et notre leadership technologique dans le domaine des chimies pour batteries solides que nous développons depuis 2017 avec de multiples brevets clés. Nous sommes attachés à notre position de leader dans l'industrie des matériaux cathodiques, et cette nouvelle installation est une étape cruciale pour renforcer encore davantage notre leadership, en augmentant notre capacité de prototypage et, par là même, notre capacité à soutenir nos clients par un facteur de plus de 10 », a déclaré Mathias Miedreich, CEO d'Umicore.
Umicore a transformé un bâtiment industriel sur son site d'Olen, qui abrite également le siège de la recherche et du développement du Groupe, en une installation de pointe unique en son genre.
Le développement de batteries solides fait appel à des matériaux extrêmement sensibles à l'humidité et nécessite donc des infrastructures spéciales, notamment un air exceptionnellement sec. Les niveaux d'humidité à l'intérieur du laboratoire d'Umicore sont inférieurs à 0,1 %, chaque heure, 200 000 m3 d'air sec étant soufflés à travers les installations. Cet air sec est essentiel pour la précision des tests, des analyses et du développement de cette prochaine génération de matériaux actifs cathodiques.
Le fait de mener des activités de R&D dans des conditions aussi sèches permet à Umicore d'optimiser et de préserver ses ressources. L'air ultra sec préserve la stabilité des matériaux des batteries et prolonge leur durée de vie, réduisant ainsi les remplacements fréquents de matériaux. Au lieu de travailler dans les limites de boîtes à gants isolées, les chercheurs peuvent manipuler les produits plus librement dans un espace plus grand et ouvert. Ces salles sèches sont en outre économes en énergie, car des tests et des analyses précis minimisent les essais et les erreurs.
Le portefeuille de technologies de pointe d'Umicore en matière de matériaux pour batteries comprend les technologies actuelles NMC (nickel, manganèse, cobalt) à teneur moyenne ou élevée en nickel, à court terme les technologies HLM (lithium élevé, manganèse) riches en manganèse ainsi que les futures cathodes Na-ion (sodium-ion) et les technologies de batteries solides. Les batteries solides sont les batteries de prochaine génération dont les performances sont améliorées sur plusieurs fronts. Leur densité énergétique plus élevée augmentera l'autonomie des véhicules électriques et permettra de les recharger plus rapidement. Le remplacement de l'électrolyte liquide actuel par un électrolyte solide améliorera la sécurité et la durée de vie des batteries, réduira leur taille, leur poids et, en fin de compte, leur coût.
Umicore versnelt onderzoek en ontwikkeling van solid-state batterijmaterialen met een uniek grootschalig prototypingcentrum
Umicore heeft vandaag in Olen, België, één van 's werelds grootste en meest geavanceerde prototype-installaties voor solid-state batterijmaterialen ingehuldigd, die haar innovatie en technologische ontwikkeling in dit domein zal uitbreiden en versnellen na een sterke onderzoeksexpertise te hebben verworven met de steun van de Vlaamse overheid (VLAIO - Agentschap Innoveren & Ondernemen). Solid-state batterijen zullen naar verwacht de elektrische mobiliteit aandrijven en een aanvulling zijn op de wereldwijd toonaangevende portefeuille van Umicore op het vlak van batterijmateriaaltechnologieën.
De installatie van 600 m² met ultramoderne installaties en apparatuur ondersteunt de volledige keten van de ontwikkeling van solid-state batterijen - van de formulering van de materialen, hun karakterisering en productie, tot de assemblage van batterijcellen en de daaropvolgende tests op batterijniveau. Met deze complete benadering is het mogelijk om nieuwe materiaalcategorieën te ontwikkelen, waaronder katholieten, die kathode-actieve materialen en vaste elektrolyten combineren.
"Het unieke prototypingcentrum van Umicore zal onze innovatie en ons technologisch leiderschap op het gebied van solid-state batterijchemie, die we sinds 2017 ontwikkelen met meerdere belangrijke patenten, verder opschalen en bevorderen. We zijn toegewijd aan onze positie als koploper in de sector van kathodematerialen en deze nieuwe faciliteit is een cruciale stap om ons leiderschap nog verder te versterken, onze capaciteit voor prototyping te vergroten en daarmee ons vermogen om onze klanten te ondersteunen met een factor van meer dan 10," aldus Mathias Miedreich, CEO van Umicore.
Umicore heeft een industrieel gebouw op haar site in Olen, waar ook de hoofdzetel voor onderzoek en ontwikkeling van de Groep gevestigd is, omgebouwd tot deze unieke ultramoderne installatie.
Bij de ontwikkeling van solid-state batterijen worden materialen gebruikt die uiterst gevoelig zijn voor vocht en die dan ook een gespecialiseerde infrastructuur vereisen, zoals uitzonderlijk droge lucht. De vochtigheidsgraad in het laboratorium van Umicore bedraagt minder dan 0,1% aangezien er elk uur 200.000 m³ droge lucht door de installaties wordt geblazen. Zo'n droge lucht is essentieel voor het nauwkeurig testen, analyseren en ontwikkelen van deze nieuwe generatie kathode-actieve materialen.
Door O&O uit te voeren in dergelijke droge ruimtes kan Umicore haar middelen optimaliseren en besparen. De ultradroge lucht behoudt de stabiliteit van de batterijmaterialen en verlengt hun levensduur, waardoor minder vaak materiaal moet worden vervangen. In plaats van te moeten werken in geïsoleerde handschoenkasten, kunnen onderzoekers producten vrijer manipuleren in een grotere, open ruimte. Deze droge ruimtes zijn bovendien energiezuinig omdat nauwkeurige tests en analyses het aantal herhalingen met testen en fouten minimaliseren.
De toonaangevende portefeuille van Umicore in batterijmateriaaltechnologie omvat de huidige NMC-technologieën (nikkel, mangaan, kobalt) met middelhoog tot hoog nikkelgehalte, de mangaanrijke HLM-technologieën (hoog lithium, mangaan) op korte termijn en de toekomstige Na-ion (sodium-ion) kathodes en solid-state batterijtechnologieën. Solid-state batterijen zijn de batterijen van de volgende generatie met prestatieverbeteringen op verschillende fronten. Hun hogere energiedichtheid zal het rijbereik van elektrische voertuigen vergroten en sneller opladen bevorderen. De vervanging van de huidige vloeibare elektrolyt door een vaste elektrolyt zal de veiligheid en levensduur van herlaadbare batterijen verbeteren en hun omvang, gewicht en uiteindelijk ook kosten verlagen.
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