Akkumulátorcellák: A növekvő piac a küszöbön

Akkumulátorcellák: A növekvő piac a küszöbön

Az autóipar – sok más iparághoz hasonlóan – nehéz időket él át a koronaválság idején. Egy terület azonban éppen ezen a ponton éli át az igazi fellendülést. Elektromobilitásról beszélünk. Az éghajlatváltozás és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentését célzó, olykor szigorú politikai követelmények nyomán egyre több gyártó szeretne az e-mobilitás élvonalába kerülni. 

A modern elektromos autók szíve az akkumulátor. A szükséges nagyfeszültségű akkumulátorok általában lítium-ion cellákon alapulnak. Ezek adják a modern elektromos autók hozzáadott értékének mintegy 40 százalékát. Hatalmas növekedési piac nyílik meg itt – egy olyan, ahol az ázsiai vállalatok eddig megelőzték az európaiakat. Egy piacelemzés szerint 2019-ben a termelési kapacitás mintegy 90 százalékát a távol-keleti gyártók adták, elsősorban a kínai cégek, például a CATL vagy a BYD, majd a dél-koreai LG vagy a Samsung, valamint a japán Panasonic csoport. Ennek változnia kell a jövőben. 

Gyors növekedés

Wolfgang Bernhart, a stuttgarti Roland Berger partnere évek óta figyeli a fejlődést. Jelenleg körülbelül 300 gigawattórára (GWh) teszi az évente gyártott cellák globális kapacitását. Becslései szerint 2030-ra ez 2300-2500 gigawattórára, nagyjából nyolcszorosára nő. Mai szemmel nézve nem kevesebb, mint 2000 GWh kapacitásigény van. 

150 milliárd dollár

Bernhart szerint ehhez körülbelül 150 milliárd dollárt kell befektetni. Európa biztosít egy egészséges darabot a tortából. Az egyes játékosok most kezdtek itt termelni; Bernhart becslése szerint a jelenlegi termelési kapacitás körülbelül 30 gigawattóra, azaz a fent említett 300 GWh-nak mindössze tíz százaléka világszerte. Egészen a közelmúltig sokkal kevesebben voltak. 

Az EU 2030-ra már bejelentett termelési kapacitása azonban lenyűgöző 600 GWh (Bernhart szerint ez nagyjából tízmillió járműre elegendő). Ez a globális piac körülbelül egynegyede lenne, így Európa a világ második legnagyobb termelési helye lenne. Ez Roland Berger aktuális elemzésének eredménye. „Új szereplők érkeznek Európába, nem utolsósorban azért, mert itt vonzó támogatások vannak” – mondja Bernhart az autóiparnak adott interjújában. A regionalizáció és a helyi értékteremtés irányába mutató tendencia is megfigyelhető. „Európa lesz az akkumulátorcellák gyártásának legerősebb növekedési piaca” – hangsúlyozza a szakember. 

Több ezer új munkahely

Az EU Bizottsága 3,2 milliárd euróval kívánja támogatni az európai akkumulátorcellák kutatását és fejlesztését. Ne akarjon kizárólag az ázsiai szállításoktól függeni; Az autógyártó cégek az energiatárolók minőségével is megkülönböztethetik magukat a versenytársaktól. Peter Altmaier német gazdasági miniszter tavaly bejelentette: "Az akkumulátorcellák gyártása terén a következő években több ezer új munkahely jön létre Németországban. Az évtized végére ezrek lesznek. Vezetővé kell válnunk ezen a területen." 

A svéd Northvolt cég, amely a VW-vel is vegyesvállalatot üzemeltet, jelenleg a gdanski lengyelországi telephelyét Európa legnagyobb energiatárolási megoldások gyárává bővíti. Természetesen a tengerentúli befektetők, például a kínai cégek vagy a Tesla is szeretnének európai forrásokhoz jutni. 

A gyártóüzemek felállítása és bővítése pedig önmagában nem elég, ahogy a Roland Berger szakértője, Bernhart hangsúlyozza: „Kihívás lesz a teljes ellátási láncot biztosítani, beleértve az előzetes kapacitások és a szükséges alapanyagok kiépítését is.” A képzett mérnökök megtalálása szintén kihívást jelent. „Ellopták őket egymástól” – mondja Bernhart. Maga a cellaösszeállítás nagymértékben automatizált, de valakinek előbb-utóbb be kell indítania az üzemeket. És akkor a minőségnek megfelelőnek kell lennie, és természetesen a költségeknek is. Ez utóbbi csökkenne az egységek számával, de a lényegesen nagyobb cellákra való átállás révén is. A nagyobb cellák és azok közvetlen integrálása az akkumulátorcsomagba („cell-to-pack technológia”) vagy a házba („cell-to-chassis technológia”) nemcsak a költségeket csökkenti, hanem tovább növeli a térben tárolható energiát. 

80 százalék tíz perc alatt

Ez utóbbi nemcsak a nagy akkumulátorcsomagokat teszi szükségtelenné, hanem azokat az egyes modulokat is, amelyekben az akkumulátorcellákat korábban kombinálták. Az alváz terjedelmes, nehéz házai megszűnnének. Ugyanez vonatkozik a sejtkémia új fejlesztéseire is, ahol nikkelben gazdag anyagokat vagy lítium-vas-foszfátot használnak. 2025-től pedig a szilárd elektrolitok váltják fel a folyékony anyagokat. Mindezek a fejlesztések azt jelentik, hogy az akkumulátorokat tovább optimalizálják. 

Bernhart arra számít, hogy 2030-ra több mint 500 kilométeres hatótávolság lesz szabványos. Több is lehetséges, de nem gazdaságilag, mert drágább és nehezebb lenne, és általában nem szükséges. Lesznek olyan gyorstöltő rendszerek is, amelyek kevesebb mint tíz perc alatt elérhetik a kapacitás 80 százalékát – mondja a szakember. A töltési ciklusok pedig ekkor jelentősen meghaladnák a járművek élettartamát.