Transport jest jednym z głównych czynników przyczyniających się do globalnego ocieplenia, odpowiadając za ponad 23% globalnych emisji dwutlenku węgla związanych z energią. Obecnie pojazdy elektryczne są postrzegane jako alternatywny ekologiczny sposób komutacji, ale aby uczynić pojazdy elektryczne bardziej przystępnymi cenowo i praktycznymi, potrzebujemy znacznie bardziej wydajnych akumulatorów i technologii ładowania akumulatorów.
Grinntech Technologies, firma zajmująca się technologią akumulatorów litowych, nieustannie podejmuje wysiłki, aby rozwiązać problem emisji dwutlenku węgla i doprowadzić do rewolucji pojazdów elektrycznych w kraju. Dzięki temu, że niektórzy główni producenci akumulatorów udzielają licencji na technologie i rozwiązania Grinntech, firma szybko toruje drogę do wprowadzenia pojazdów elektrycznych i stacjonarnych magazynów energii do głównego nurtu.
Chcąc dowiedzieć się więcej o firmie i zrozumieć, w jaki sposób ich baterie litowe wprowadzają zmiany, zadaliśmy kilka pytań Nikhileshowi Mishrze, dyrektorowi generalnemu i współzałożycielowi firmy. Oto, co ma do powiedzenia.
P: Obecnie Grinntech jest wiodącym dostawcą technologii baterii litowych w Indiach, jak to się wszystko zaczęło?
Wszystko zaczęło się zimą 2008 roku, kiedy byłem na ostatnim roku B. Tech (mechanika) w IIT Roorkee. W tamtym czasie prowadziłem wykłady dla juniorów na tematy motoryzacyjne w ramach rozdziału SAE IIT Roorkee. W połowie serii przedstawiłem kilka wykładów na temat układu napędowego i akumulatorów do pojazdów elektrycznych. Uderzyło mnie wtedy, że w mojej karierze nastąpi przejście od silników benzynowych do pojazdów elektrycznych i rozpocznie się podróż do nauki o pojazdach elektrycznych i systemach akumulatorów.
Po ukończeniu studiów Puneet (kolega ze studiów) i ja postanowiliśmy założyć firmę w domenie EV. Zaczęliśmy eksperymentować z różnymi typami akumulatorów i modelami biznesowymi pojazdów elektrycznych. Eksperymentowaliśmy z baterią cynkowo-powietrzną, baterią sodowo-niklowo-chlorkową, baterią litowo-jonową, wymianą baterii, zestawem do konwersji EV itp.
Krótko mówiąc, w końcu zdecydowaliśmy się na opracowanie baterii litowo-jonowych. Zaczęliśmy od opracowania akumulatorów do zastosowań motoryzacyjnych, a także do stacjonarnego magazynowania energii. Byliśmy gotowi z technologią poziomu podstawowego i kilkoma prototypami do 2016 roku, ale wysoki koszt baterii i pojazdu elektrycznego był dużą przeszkodą dla jej przyjęcia. Należy pamiętać, że w tamtym czasie nie było dotacji FAME.
To był czas, kiedy zetknęliśmy się z CBEEV (Centrum Inżynierii Akumulatorów i Pojazdów Elektrycznych) w IIT Madras. CBEEV to współpraca startupów, przemysłu i środowiska akademickiego mająca na celu znalezienie rozwiązań dla problemów o znaczeniu strategicznym. Nasz początkowy rozwój skupiał się na zamianie ekosystemów, ponieważ mieliśmy podwójny cel: stworzenie produktu i rynku. Skorzystaliśmy z tej okazji, aby opracować szeroką gamę produktów, od małych akumulatorów do pojazdów dwukołowych po większe akumulatory do samochodów, autobusów, a nawet do traktorów. Mieliśmy okazję współpracować z dużymi producentami OEM, takimi jak Mahindra, Tafe, Tata Motors itp.
P. Jaki rodzaj technologii jest wymagany, aby umożliwić krajową masową produkcję baterii litowych? W jaki sposób Grinntech pomaga to osiągnąć w Indiach?
Łańcuch wartości akumulatorów litowo-jonowych można ogólnie podzielić na trzy części.
Surowiec: Łańcuch wartości zaczyna się od wydobycia i rafinacji surowców, takich jak lit, nikiel, kobalt, mangan, grafit, miedź i aluminium itp. Materiały te są następnie przetwarzane w celu wytworzenia materiałów anodowych, katodowych, separacyjnych i elektrolitowych. Ta działalność stanowi około 35% łańcucha wartości i jest obecnie zdominowana przez duże chińskie firmy, chociaż istnieją również firmy koreańskie i europejskie.
Ogniwo: Drugi etap to konwersja tych surowców do ogniw litowo-jonowych. Ten proces wymaga pewnego dostosowania, głównie w postaci dodatków i elektrolitów, które określają zachowanie komórek. Ta działalność dodaje kolejne 30% do łańcucha wartości i jest wykonywana przez firmy takie jak LG, Samsung, Panasonic, CATL i BYD itp.
Cell to Pack: Trzecią i najbardziej upstreamową czynnością jest pobranie tych ogniw i wykonanie zestawu baterii poprzez dodanie BMS (system zarządzania baterią), rozwiązania do pakowania mechanicznego i chłodzenia itp. Ta czynność dodaje ostatnie 35% w łańcuchu wartości wykonywane przez Grinntech i firmy takie jak my.
Możliwości techniczne potrzebne do wykonania tych zadań są uporządkowane rosnąco, co jest ważniejsze z punktu widzenia wymagań czasowych. Na przykład opracowanie technologii przekształcenia ogniwa w akumulator może zająć od 2 do 3 lat, podczas gdy opracowanie technologii dla najwyższej jakości ogniw litowo-jonowych może zająć 5 do 10 lat. Wytwarzanie surowców jest bardziej podstawowym badaniem i może zająć dziesięciolecia.
Właśnie dlatego Grinntech zaczął od technologii ogniw do pakowania, ponieważ zajmie to najmniej czasu, podczas gdy nadal będziemy dodawać 35% łańcucha wartości. Grinntech opracował te technologie w ciągu ostatnich 3 lat i rozpoczął ich komercjalizację.
Technologia potrzebna do opracowania tych akumulatorów jest związana z projektem mechanicznym (wytrzymałość akumulatora), projektem termicznym (chłodzenie akumulatora) i projektem wbudowanym (BMS dla bezpieczeństwa akumulatora). Technologie te, choć złożone, zostały pomyślnie opracowane przez Grinntech i obecnie mamy światowej klasy akumulatory do zastosowań motoryzacyjnych o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa.
P. Prosimy o podzielenie się niektórymi technicznymi aspektami posiadanych zestawów akumulatorów i systemów zarządzania akumulatorami.
Istnieje wiele parametrów, które określają wyższość baterii. Generalnie grupujemy je jako wydajność, bezpieczeństwo i funkcje
Wydajność obejmuje aspekt użyteczności akumulatora, taki jak ilość energii, którą można pobrać (odbiór i prędkość), ile energii można zmagazynować (zasięg pojazdu), czy można go używać w ekstremalnie wysokiej i niskiej temperaturze, wiele kilometrów i lat bateria będzie ostatnie, zanim będzie trzeba je wymienić itp. Nasze akumulatory są liderem w swojej klasie pod względem pakowania większej ilości energii i mocy na małej przestrzeni. Osiągnęliśmy magiczną wartość 300 Wh / litr dla naszych akumulatorów do jednośladów. Liczba ta jest o około 30% wyższa niż u naszych konkurentów i daje użytkownikowi duży zasięg przy małej objętości.
Bezpieczeństwo obejmuje aspekt zapewnienia bezpieczeństwa baterii w każdej sytuacji. Akumulator powinien być bezpieczny nie tylko w zamierzonych warunkach użytkowania, ale także w warunkach nadużyć. Grinntech jest liderem w rozwoju akumulatorów dzięki standardom bezpieczeństwa funkcjonalnego, które są złotym standardem w zastosowaniach motoryzacyjnych. Akumulatory zgodne z bezpieczeństwem funkcjonalnym są bezpieczne w normalnym użytkowaniu, ale są również bezpieczne w przypadku awarii, ponieważ ulegają awarii w kontrolowany sposób, który chroni użytkownika.
Funkcje obejmują interakcję baterii i użytkownika. W przeciwieństwie do tradycyjnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych, akumulatory litowo-jonowe to inteligentne urządzenie, które może wykonywać wiele funkcji dzięki komputerowi pokładowemu (BMS). Większość z tych funkcji ma na celu udostępnienie użytkownikowi informacji i kontrolę nad używaniem akumulatora i pojazdu. Akumulatory Grinntech są wyposażone w wiele wiodących w branży funkcji, które sprawiają, że korzystanie z naszej baterii jest przyjemne. Nasze baterie mają również BLE (Bluetooth), 4G i NBIoT. Dzięki temu bateria jest również gotowa do zamiany aplikacji. Szczególnie NBIoT jest bardzo ważny dla zamiany aplikacji i współdzielonej mobilności, ponieważ umożliwia korzystanie z podziemnych miejsc parkingowych ze względu na niską częstotliwość NBIoT, a tym samym lepszą penetrację.
P. Utworzenie w Indiach łańcucha dostaw technologii baterii litowych powinno być wyzwaniem. Jak Grinntech sobie z tym poradził?
Staliśmy przed wyzwaniami w wielu aspektach łańcucha dostaw. Aby wyprodukować produkt, który może konkurować na arenie światowej, wymagamy od naszych dostawców również nowatorskich rozwiązań. Istnieją procesy i możliwości, które są obecnie niespotykane w Indiach. Grinntech opiera się na przekonaniu, że „filozofia projektowania i produkcji w Indiach” wprowadzi nas na światową scenę pojazdów elektrycznych. Z tego powodu włożyliśmy ogromne środki i wysiłki w rozwój krajowych dostawców i po prostu nie przyjęliśmy odpowiedzi „niemożliwe w Indiach”. Nadal mamy kilka sposobów, aby konkurować z Chinami pod względem kosztów i harmonogramu, ale przez lata byliśmy w stanie zbudować ekosystem, który naszym zdaniem będzie wkrótce światowej klasy.
P. Jakiego rodzaju trudności techniczne lub bariery technologiczne napotyka Grinntech podczas pracy z bateriami litowymi?
Najważniejszy to rozwój zespołu. Ponieważ jest to nowa technologia, po prostu nie ma wystarczającej liczby osób z wcześniejszym doświadczeniem w opracowywaniu akumulatorów litowo-jonowych. Nasze podejście polegało na zatrudnianiu ludzi, szkoleniu ich w zakresie tej technologii, a następnie zaczęli wnosić swój wkład. To sprawia, że proces jest powolny i kosztowny. Dzięki wytrwałości i kulturze dzielenia się wiedzą Grinntech był w stanie stworzyć zespół ponad 50 profesjonalistów z różnych dziedzin, posiadających obecnie pełne doświadczenie w opracowywaniu akumulatorów litowo-jonowych.
Innym ważnym problemem jest to, że klienci w tej chwili również nie są w pełni świadomi technologii i musimy włożyć wiele wysiłku w znalezienie potrzeb klienta, a nie tego, czego chce klient ( ponieważ na potrzeby często wpływa niewłaściwe postrzeganie technologii lub marketingu sztuczka).
Jeśli chodzi o technologię, większość problemu wynika z właściwego ułożenia łańcucha dostaw, o czym mówiłem wcześniej. Uzyskanie właściwej części z odpowiednią jakością i harmonogramem było koszmarem, ale teraz wszystko jest pod kontrolą. Nie pomagają również ciągłe zmiany technologii i zmieniająca się dynamika rynku.
Dobra strona jest taka, że wszystkie te wyzwania stoją przed wszystkimi. Grinntech dzięki zwinnemu podejściu do opracowywania produktów był w stanie znacznie szybciej reagować na wyzwania i opracować różnorodne produkty dostosowane do potrzeb Indii.
P. Grinntech zaprezentował swoje baterie litowo-jonowe naszemu premierowi Narendrze Modi. Jakie było doświadczenie i odpowiedź?
To był zaszczyt gościć naszego premiera Narendrę Modi w IIT Madras Research Park, gdzie spędzał czas przyglądając się naszym produktom i technologiom. Wraz z nami były inne firmy, które pracowały nad produkcją innych komponentów EV, takich jak silnik i kontroler, itp. W chwili, gdy premier przybył i zobaczył wszystko, pierwszą linijką, którą powiedział, było „Mujhe to Battery Chahiye”, czyli „ Przede wszystkim potrzebuję baterii ”. To utwierdza nas w przekonaniu, że bateria odgrywa najważniejszą rolę w wdrażaniu pojazdów elektrycznych, a lokalizacja produkcji baterii w Indiach ma największe znaczenie strategiczne.
P. Nad czym obecnie pracuje Grinntech i jakie ma plany na przyszłość?
Grinntech opracował do tej pory szeroką gamę produktów i technologii. Opracowaliśmy akumulatory ze wszystkimi typami ogniw, tj. Cylindryczne, pryzmatyczne i etui do różnych zastosowań, takich jak dwukołowe, trójkołowe, samochodowe, autobusowe i traktorowe itp. Teraz, gdy omówiliśmy podstawową technologię, zaczynamy pracę. produkcja baterii. W tym celu tworzymy naszą pierwszą linię montażową, która będzie produkować w dużych ilościach akumulatory do jednośladów i trójkołowców.
Będziemy teraz wkładać wysiłki w dwa różne aspekty.
Produkcja seryjna akumulatorów do pojazdów dwukołowych i trójkołowych, ponieważ są to obecnie jedyne zastosowania o dużym zużyciu energii. Stworzyliśmy naszą flagową linię produktów, która wkrótce zostanie zaprezentowana. Sprawdź poniższy obraz podglądu.
Wspólny rozwój niestandardowych akumulatorów z producentami OEM do zastosowań takich jak samochody, autobusy i traktory itp. Uważamy, że te aplikacje będą wkrótce dostępne w masowej produkcji i wszystkie będą wymagały niestandardowych akumulatorów. Nazywamy to niestandardowym rozwojem akumulatorów z OEM „ współtworzeniem ”. Współpracujemy już z wieloma producentami OEM nad tymi produktami do wspólnego tworzenia i zostaną one ujawnione w odpowiednim czasie.
P. Gdzie widzisz rynek pojazdów elektrycznych w ciągu najbliższych 5–10 lat?
Uważamy, że indyjski rynek pojazdów elektrycznych zmierza w dobrym kierunku. Dotacja FAME-2 pomogła w zwiększeniu przyjęcia EV i doceniam posunięcie rządu - szczególnie podejście do lokalizacji i poprawy jakości w celu zakwalifikowania się do dotacji FAME-2.
Chociaż początkowe wdrażanie pojazdów elektrycznych w Indiach było powolne, uważamy, że w odpowiednim czasie to się zmieni, a przyjęcie pojazdów elektrycznych w Indiach będzie szybsze niż tempo globalne. Powodem jest to, że indyjskie zastosowania motoryzacyjne, takie jak pokonywane odległości i warunki drogowe, są dobrze dostosowane do przyjęcia pojazdów elektrycznych. Nie uważamy, że Indie są rynkiem wrażliwym na koszty, ale raczej rynkiem wrażliwym na wartość. Jesteśmy bardzo blisko punktu, w którym wartość uzyskana z posiadania EV przekroczy wartość pojazdów ICE. Pełne przyjęcie EV to herkulesowe zadanie, którego ukończenie może zająć dziesięciolecia. Wierzymy, że 2-Wheeler i 3-Wheeler przejdą na czele adopcji, a następnie Bus, a następnie Car. W ciągu następnych 5 latzobaczymy, że znaczna część pojazdów dwukołowych i trójkołowych przestawia się na pojazdy elektryczne, podczas gdy autobusy i samochody prawdopodobnie zajmie ponad 10 lat, aby znacznie przejść na pojazdy elektryczne.