Δεν θα υπάρχουν αρκετές μπαταρίες στο άμεσο μέλλον για να καλύψουν τα σχέδια για EVs

Το λίθιο είναι το πιο βασικό συστατικό των μπαταριών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Με τόσα πολλά ηλεκτρικά μοντέλα να ανακοινώνονται και να σχεδιάζονται από τις αυτοκινητοβιομηχανίες στο εγγύς μέλλον, κανείς θα πίστευε ότι έχουν εξασφαλίσει την επάρκεια πρώτων υλών των μπαταριών τους. Κι όμως, ορισμένοι ειδικοί της αγοράς πιστεύουν ότι δεν θα υπάρχει η απαιτούμενη ικανότητα παραγωγής μπαταριών για να καλύψει όλες τις ανάγκες της βιομηχανίας.

Οι περισσότεροι κατασκευαστές έχουν ανακοινώσει τα σχέδιά τους για την παραγωγή μπαταριών σε τεράστια giga-factories με επενδύσεις πολλών εκατομμυρίων ευρώ να προγραμματίζονται μέσα στα επόμενα χρόνια. Οι γραμμές παραγωγής υπόσχονται μεγάλη ικανότητα και όγκο μπαταριών κάθε χρόνο. Κανένας από τους κατασκευαστές όμως δεν έχει απαντήσει ακόμα πειστικά στην πρόκληση της εξασφάλισης αρκετών πρώτων υλών, όπως το κοβάλτιο και το λίθιο.

Οι αυτοκινητοβιομηχανίες με σχετικά σύντομα χρονοδιαγράμματα που θέλουν να περάσουν στην ηλεκτροκίνηση και να γίνουν αμιγώς ηλεκτρικές δεν είναι λίγες. Όλες σχεδόν οι ευρωπαϊκές εταιρείες, όπως οι Volvo, Jaguar, Volkswagen (στην Ευρώπη), Bentley, Lotus και General Motors, μαζί με τις Renault, Peugeot και όλο τον Όμιλο Stellantis. Η GM δήλωσε ότι θα διαθέτει 30 EV στην αγορά έως το 2025, 20 από αυτά προς πώληση στη Βόρεια Αμερική. Μιλάμε για πολλά ηλεκτρικά αυτοκίνητα και αυτό σημαίνει πολλές μπαταρίες. Θα υπάρχει τόσος μεγάλος διαθέσιμος όγκος μπαταριών στην παραγωγή έτοιμος προς χρήση; Μια σειρά ειδικών λένε ίσως όχι.

Ο Udo Panenka είναι πρόεδρος του τμήματος παγκόσμιου βιομηχανικού αυτοματισμού της ATS Automation Tooling Systems στη Γερμανία, μιας εταιρείας που δημιουργεί γραμμές συναρμολόγησης μπαταριών σε όλο τον κόσμο (συμπεριλαμβανομένης της GM). Ο Martin Starkey είναι διευθύνων σύμβουλος της Ricardo Performance Products στο Ηνωμένο Βασίλειο, ένας πάροχος λύσεων κινητήρα για εξειδικευμένες εφαρμογές EV. Και οι δύο ήταν προσκεκλημένοι σε ένα διαδικτυακό φόρουμ του Reuters σχετικά με τις προκλήσεις της τεχνολογίας των μπαταριών στις 14 Ιουλίου.

«Ακούω όσα ανακοινώνουν οι CEOs των εταιρειών αυτοκινήτων κάθε μέρα», δήλωσε ο Panenka σε μια συνέντευξη. «Έχουν φιλόδοξους στόχους, αλλά δεν έχουν όλοι σταθερό σχέδιο για το πώς θα φτάσουν εκεί. Βλέπουμε ένα κύμα δυτικών εταιρειών να μετακινούνται στη δική τους παραγωγή μπαταριών, μειώνοντας την εξάρτησή τους από τους μεγάλους ασιατικούς κατασκευαστές μπαταριών. Αυτό είναι απαραίτητο - χρειαζόμαστε περισσότερες μπαταρίες και πρέπει να τις παράγουμε στην περιοχή μας.»

Ο Panenka συνέχισε: «Όλοι προσπαθούν να βελτιστοποιήσουν τα σχέδιά τους, φτιάχνοντας τις καλύτερες μπαταρίες που μπορούν με την συνεχώς εξελισσόμενη τεχνολογία και το μειωμένο κόστος της μπαταρίας, αλλά αν σκοπεύουν να ξεκινήσουν να λανσάρουν νέα ηλεκτρικά οχήματα τα επόμενα δύο έως τρία χρόνια, θα πρέπει να αλλάξουμε τους κανόνες του παιχνιδιού και να προσεγγίσουμε διαφορετικά τους αυτοματισμούς στην παραγωγή. Διαφορετικά, οι κατασκευαστές και οι προμηθευτές τους δεν θα μπορούν να παράγουν αρκετές μπαταρίες.»

Στο δεύτερο εξάμηνο του 2020, περισσότερα από 150.000 EV οχήματα ανακλήθηκαν από την GM, τη Hyundai και τη Ford, όλα λόγω προβλημάτων σχετιζόμενων με τις μπαταρίες που προέρχονται από τους προμηθευτές Tier One LG Energy Solution και Samsung SDI, δήλωσε ο Tal Sholklapper, CEO και συνιδρυτής της Voltaiq με έδρα το Berkeley στην Καλιφόρνια, η οποία παρέχει τεχνογνωσία μπαταριών σε αυτοκινητοβιομηχανίες.

Ο Starkey επισημαίνει ότι η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου έχει απαγορεύσει τα νέα αυτοκίνητα φυσικού αερίου και ντίζελ έως το 2030. «Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα εξακολουθούν να αντιπροσωπεύουν μόνο λιγότερο από ένα 10% των πωλήσεων στο Ηνωμένο Βασίλειο»

Αυτή η άποψη υποστηρίζεται και από τον Sam Abuelsamid, κύριο αναλυτή για την ηλεκτρική κινητικότητα στο Guidehouse Insights. «Η έλλειψη μπαταριών είναι απολύτως σοβαρός κίνδυνος», είπε. «Αυτή τη στιγμή υπάρχει μόνο ικανότητα παραγωγής κυψελών για ένα μικρό κλάσμα αυτού που έχουν δεσμευτεί οι εταιρείες για τις πωλήσεις EV. Και εάν διατηρηθούν οι στόχοι από την ΕΕ, την Καλιφόρνια και άλλες περιοχές ανά τον κόσμο για την απαγόρευση πωλήσεων νέων αυτοκινήτων με κινητήρες εσωτερικής καύσης, θα χρειαστούμε πολύ περισσότερες μπαταρίες.»

Η υπόσχεση των μπαταριών solid state

Ο Abuelsamid είπε ότι η GM «είναι πιθανότατα πιο κοντά στο να έχει χωρητικότητα κυψελών σύμφωνα με τον δηλωμένο βραχυπρόθεσμο στόχο της» για περισσότερες από ένα εκατομμύριο πωλήσεις ετησίως στη Βόρεια Αμερική και την Κίνα έως τα μέσα της δεκαετίας. Θα έχει τέσσερα σχέδια κυψελών Ultium μέχρι τότε, δύο από τα οποία είναι ήδη υπό κατασκευή.

Η GM ανέφερε χαρακτηριστικά σε δήλωσή της: «Η GM και η LG Energy Solution κατασκευάζουν επί του παρόντος δύο κοινοπραξίες παραγωγής κυψελών μπαταριών στο Lordstown, στο Ohio και στο Spring Hill του Tenessee. Αυτά τα δύο εργοστάσια, από μόνα τους, θα έχουν πάνω από 70 GWh ικανότητα παραγωγής κυψελών μπαταρίας. Επίσης, ανακοινώσαμε πρόσφατα σχέδια για την επιτάχυνση δύο επιπλέον κοινοπραξιών κατασκευής κυψελών μπαταριών στις ΗΠΑ έως τα μέσα της δεκαετίας και έχουμε επιπλέον παγκόσμια ικανότητα παραγωγής κυψελών μπαταριών. Οι μπαταρίες Ultium υπόκεινται σε αυστηρή επικύρωση στο εργαστήριο μπαταριών Estes Engineering Center στο Warren του Michigan για να συμπληρώσουν τις εικονικές και τις οδικές δοκιμές σε άλλες εγκαταστάσεις. Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι η διάρκεια ζωής της μπαταρίας εκατομμυρίων μιλίων είναι εφικτή με το Ultium.»

Ο επικεφαλής τεχνολογίας της Voltaiq και συνιδρυτής Eli Leland, επισημαίνει ότι η Panasonic και η Tesla χρειάστηκαν τρία χρόνια, από το 2014 έως το 2017, για να αρχίσουν να παράγουν κυψέλες στο Gigafactory της στη Νεβάδα και μέχρι το 2019 ήταν ακόμη στα δύο τρίτα της στοχευμένης παραγωγικής ικανότητας. «Καθώς οι μπαταρίες είναι εξαιρετικά περίπλοκες, η κατασκευή και η λειτουργία εργοστασίων μπαταριών είναι πραγματικά περίπλοκη, ειδικά η δημιουργία ενός νέου εργοστασίου και η αύξηση των όγκων παραγωγής με την ποιότητα και την απόδοση που απαιτείται για μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα», έγραψε ο Leland.

Ο Panenka δήλωσε χαρακτηριστικά ότι σε ένα έργο συναρμολόγησης μπαταριών, ο πελάτης-κατασκευαστής ζήτησε περισσότερες από 400 αλλαγές στις μπαταρίες, οι οποίες είχαν σημαντικές επιπτώσεις από πλευράς κόστους και χρονοδιαγράμματος.

Υπάρχουν προφανώς πολλές άλλες προκλήσεις για τη βιομηχανία μπαταριών εκτός από την παραγωγική ικανότητα, όπως η εξασφάλιση των προμηθειών πρώτων υλών όπως το κοβάλτιο, που προέρχεται κυρίως από τη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό. Το λίθιο είναι ευρύτερα διαθέσιμο. Η General Motors επένδυσε πρόσφατα σε ένα πρόγραμμα για την εξαγωγή βιώσιμου λιθίου στο Salton Sea της Καλιφόρνιας.

Οι αυτοκινητοβιομηχανίες, που ωθούνται βασικά από τις ρυθμιστικές αρχές, επενδύουν σε ένα ηλεκτρικό μέλλον και ανακοινώνουν το τέλος των κινητήρων εσωτερικής καύσης. Αλλά οι μπαταρίες πρέπει να είναι δοκιμασμένες και αξιόπιστες και φυσικά σε ικανό απόθεμα αν όλο αυτό το εγχείρημα θέλουν να λειτουργήσει.