Potraga za zelenom baterijom

Potraga za zelenom baterijom

AUTOMOTIVE.AT: Većina baterija za električne automobile sada se razvija i proizvodi u Aziji. Može li Europa držati korak s tempom inovacija na Dalekom istoku?

BOSCHIDAR GANEV: Zapravo, europska automobilska industrija još uvijek uvelike ovisi o uvozu baterija za vozila iz Azije. EU stoga želi uspostaviti vlastitu proizvodnju baterija koja kombinira performanse, održivost i očuvanje resursa u duhu Green Deala. Ove baterije posebno će biti zanimljive onim proizvođačima koji svoja vozila žele reklamirati ne samo u smislu performansi i dometa, već i u smislu ekološke i klimatske prihvatljivosti te koristiti bateriju koja je najprikladnija za europski kontekst. Ciljana vizija uključuje: bateriju proizvedenu u Europi, s najvećim mogućim udjelom obnovljive energije / transparentnost u pogledu sastava i podrijetla materijala / minimiziranje kritičnih sirovina / dobre performanse u "prvom" životu, tj. kada se koristi u vozilu ili zrakoplovu / mogućnost naknadne uporabe u "drugom" životu, na primjer kao stacionarno skladištenje. Posljednje, ali ne i najmanje važno, postoji dokazana mogućnost recikliranja kada baterija konačno dođe do kraja svog životnog vijeka.

Što tome može doprinijeti projekt HighSpin na AIT-u?

HighSpin konzorcij, predvođen AIT-om, sastoji se od 13 partnera iz osam europskih zemalja. Europska komisija prepoznala je potrebu za održivom proizvodnjom baterija još 2017. Cilj razvoja inovativne stanične kemije je stoga koristiti manje kritične sirovine i istovremeno zadovoljiti načela kružnog gospodarstva. Prije svega želimo zamijeniti sirovinu kobalt, koja se vadi u nehumanim i ekološki štetnim uvjetima, prvenstveno u Kongu, manje kritičnom sirovinom. U projektu HighSpin također testiramo dva različita procesa recikliranja koji se mogu koristiti za izdvajanje visokokvalitetnih metala iz iskorištenih ćelija za proizvodnju svježih ćelija.

Koje su posebne značajke ove stanične kemije?

Trenutno radimo na razvoju anode od silicija/grafita i katode od litij-nikal-mangan oksida. Inovativna baterijska ćelija trebala bi postići najveći mogući broj ciklusa punjenja i istovremeno biti prikladna za primjenu u drugom vijeku i učinkovito recikliranje. Fokus je također na skalabilnosti proizvodnje stanica, jer bi se prototipovi razvijeni u laboratoriju trebali moći masovno industrijski proizvoditi uz što je moguće manje napora.

Koju će gustoću energije i vijek trajanja imati "zeleni" uređaji za pohranu energije razvijeni u High Spinu?

Naš glavni cilj je ostvariti ćeliju s gustoćom energije od 390 Wh/kg i vijekom trajanja od najmanje 2000 ciklusa punjenja. Fokus našeg istraživačkog rada je na razvoju materijala i optimiziranoj koordinaciji elektroda i elektrolita izrađenih od njih. Za elektrode istražujemo inovativne 3D strukture premaza za povećanje gustoće snage. Zatim optimiziramo arhitekturu ćelija razvijenih na ovaj način prema odgovarajućim zahtjevima vozila i zrakoplova i testiramo ih u demonstracijskim modulima.

Koliko će truda biti potrebno za proizvodnju ovih ćelija u industrijskim razmjerima – hoće li za to morati biti izgrađene nove tvornice baterija?  

Jedna od prednosti ovih baterijskih ćelija treće generacije je korištenje tekućih elektrolita - stoga se mogu koristiti postojeći proizvodni pogoni. Nasuprot tome, prvo se moraju razviti novi proizvodni procesi i proizvodni sustavi za 4. generaciju solid-state baterija, koje se trenutno istražuju diljem svijeta. Ova tehnologija budućnosti sigurno će pobijediti u utrci na srednji i dugi rok, ali će vjerojatno trebati mnogo godina da se to postigne. U međuvremenu, baterije s tekućim elektrolitima razvijene u projektu HighSpin moći će dati vrijedan doprinos održivosti elektromobilnosti.

Kada će “zelene” baterije biti spremne za serijsku proizvodnju?

Naš istraživački projekt trajat će do sredine 2026. Kemija stanica koju je razvio HighSpin tada će biti testirana u realnim uvjetima i bit će dostupna industriji. Ovo dalje razvija baterije i prilagođava njihove opskrbne lance i proizvodne pogone. Ovisno o raspoloživosti sirovina, procjenjujem da će se serijska proizvodnja ostvariti od 2028. za vozila i od 2030. za zrakoplove.