Il trasporto è uno dei principali fattori che contribuiscono al riscaldamento globale, rappresentando oltre il 23% delle emissioni globali di anidride carbonica legate all'energia. Oggi, i veicoli elettrici sono considerati un modo alternativo di commutazione verde, ma per rendere i veicoli elettrici più convenienti e pratici, abbiamo bisogno di batterie molto più efficienti e di una tecnologia di ricarica delle batterie.
Grinntech Technologies, una società di tecnologia delle batterie al litio bootstrap , sta compiendo continui sforzi per affrontare il problema delle emissioni di anidride carbonica e per realizzare la rivoluzione dei veicoli elettrici nel paese. Con alcuni dei principali produttori di batterie che concedono in licenza le tecnologie e le soluzioni di Grinntech, la società sta rapidamente aprendo la strada ai veicoli elettrici e allo stoccaggio di energia stazionario per diventare mainstream.
Nella ricerca di saperne di più sull'azienda e di capire come le loro batterie al litio stanno apportando cambiamenti, abbiamo posto alcune domande a Nikhilesh Mishra, CEO e co-fondatore dell'azienda. Ecco cosa ha da dire.
D. Oggi, Grinntech è il principale fornitore indiano di tecnologia per batterie al litio, come è iniziato tutto?
Tutto è iniziato nell'inverno del 2008, quando ero all'ultimo anno di B. Tech (Meccanica) all'IIT Roorkee. A quel tempo, tenevo lezioni per ragazzi sugli argomenti automobilistici nel capitolo SAE IIT Roorkee. A metà della serie, ho seguito alcune lezioni sulla trasmissione di veicoli elettrici e sulle batterie dei veicoli elettrici. Mi ha colpito allora il fatto che la mia carriera vedrà il passaggio dai motori a benzina ai veicoli elettrici e il viaggio di apprendimento dei veicoli elettrici e dei sistemi di batterie è iniziato.
Dopo la laurea, Puneet (un amico del college) e io abbiamo deciso di avviare una società nel settore dei veicoli elettrici. Abbiamo iniziato a sperimentare diversi tipi di batterie e modelli di business dei veicoli elettrici. Abbiamo sperimentato la batteria zinco-aria, la batteria al cloruro di sodio-nichel, la batteria agli ioni di litio, la sostituzione della batteria, il kit di conversione EV, ecc.
Per farla breve, abbiamo finalmente deciso di sviluppare batterie agli ioni di litio. Abbiamo iniziato con lo sviluppo di batterie per applicazioni automobilistiche e per applicazioni fisse di accumulo di energia. Eravamo pronti con la tecnologia di livello base e alcuni prototipi entro il 2016, ma l'alto costo della batteria e del veicolo elettrico è stato un grosso ostacolo per la sua adozione. Tieni presente che a quel tempo non c'erano sussidi FAME.
In quel periodo entrammo in contatto con il CBEEV (Center of Battery Engineering and Electric Vehicle) dell'IIT Madras. CBEEV è una collaborazione di startup, industria e mondo accademico volta a trovare soluzioni a problemi di importanza strategica. Il nostro sviluppo iniziale si è concentrato sullo scambio di ecosistemi poiché avevamo il duplice obiettivo di creare un prodotto oltre che un mercato. Abbiamo sfruttato questa opportunità per sviluppare una vasta gamma di prodotti, dalle piccole batterie per 2 ruote alle più grandi batterie per auto, autobus e persino per trattori. Abbiamo avuto l'opportunità di lavorare con grandi OEM come Mahindra, Tafe e Tata Motors, ecc.
D. Che tipo di tecnologia è necessaria per consentire la produzione di massa domestica di batterie al litio? In che modo Grinntech sta contribuendo a far sì che ciò accada in India?
La catena del valore delle batterie agli ioni di litio può essere sostanzialmente suddivisa in tre parti.
Materia prima: la catena del valore inizia con l'estrazione e la raffinazione di materie prime come litio, nichel, cobalto, manganese, grafite, rame e alluminio, ecc. Questi materiali vengono quindi elaborati per produrre anodo, catodo, separatore ed elettrolita. Questa attività rappresenta circa il 35% della catena del valore ed è attualmente dominata da grandi aziende cinesi, sebbene vi siano anche alcune società coreane ed europee.
Cella: la seconda fase è la conversione di queste materie prime in celle agli ioni di litio. Questo processo prevede alcune personalizzazioni, principalmente sotto forma di additivi ed elettroliti che definiscono i comportamenti delle cellule. Questa attività aggiunge un altro 30% nella catena del valore ed è svolta da aziende come LG, Samsung, Panasonic, CATL e BYD, ecc.
Da cella a confezione : la terza e più a monte attività consiste nel prendere queste celle e creare un pacco batterie aggiungendo BMS (sistema di gestione della batteria), imballaggio meccanico e soluzioni di raffreddamento, ecc. Questa attività aggiunge l'ultimo 35% nella catena del valore ed è fatto da Grinntech e da aziende come noi.
Le capacità tecniche necessarie per eseguire queste attività sono in ordine crescente, cosa più importante dal punto di vista dei requisiti di tempo. Ad esempio, lo sviluppo della tecnologia per convertire la cella in batteria potrebbe richiedere da 2 a 3 anni, mentre da 5 a 10 anni potrebbero essere necessari per sviluppare una tecnologia per celle agli ioni di litio di qualità superiore. La produzione di materie prime è più una ricerca fondamentale e potrebbe richiedere decenni.
Ecco perché Grinntech ha iniziato dalla tecnologia cell to pack perché ciò richiederà il minor tempo possibile mentre aggiungeremo ancora il 35% della catena del valore. Grinntech ha sviluppato queste tecnologie negli ultimi 3 anni e ha iniziato a commercializzarle.
La tecnologia necessaria per sviluppare queste batterie è correlata alla progettazione meccanica (resistenza della batteria), alla progettazione termica (raffreddamento della batteria) e alla progettazione integrata (BMS per la sicurezza della batteria). Queste tecnologie, sebbene complesse, sono state sviluppate con successo da Grinntech e ora disponiamo di batterie di livello mondiale per applicazioni automobilistiche critiche per la sicurezza.
D. Condividete alcuni aspetti tecnici dei vostri pacchi batteria e dei sistemi di gestione della batteria.
Ci sono molti parametri che definiscono la superiorità della batteria. Generalmente li raggruppiamo come prestazioni, sicurezza e caratteristiche
Le prestazioni coprono l'aspetto dell'usabilità della batteria come quanta potenza puoi assorbire (ripresa e velocità), quanta energia puoi immagazzinare (autonomia del veicolo), puoi usarla a temperature estremamente alte e basse, molti chilometri e anni la batteria lo farà ultimo prima che tu debba cambiarlo, ecc. Le nostre batterie sono leader della categoria in quanto contengono più energia e potenza in un piccolo spazio. Abbiamo raggiunto la cifra magica di 300 Wh / l per le nostre batterie a 2 ruote. Questo numero è superiore di circa il 30% rispetto ai nostri concorrenti e si traduce in un'ampia gamma in un piccolo volume per l'utente.
La sicurezza copre l'aspetto di rendere la batteria sicura in ogni situazione. La batteria dovrebbe essere sicura non solo nelle condizioni di applicazione previste, ma anche in condizioni di abuso. Grinntech sta guidando lo sviluppo delle batterie con standard di sicurezza funzionale che sono un gold standard nelle applicazioni automobilistiche. Le batterie conformi alla sicurezza funzionale sono sicure nell'uso normale ma sono anche sicure quando si guastano in modo controllato che salvaguarda l'utente.
Le funzionalità coprono l'interazione tra batteria e utente. A differenza delle tradizionali batterie al piombo, le batterie agli ioni di litio sono un dispositivo intelligente che può svolgere molte funzioni grazie al computer di bordo (BMS). La maggior parte di queste funzionalità ha lo scopo di fornire all'utente informazioni e controllo sull'uso della batteria e del veicolo. Le batterie Grinntech sono dotate di molte funzionalità leader del settore e rendono divertente l'utilizzo della nostra batteria. Le nostre batterie hanno anche BLE (Bluetooth), 4G e NBIoT. Ciò rende la batteria pronta anche per lo scambio di applicazioni. NBIoT, in particolare, è molto importante per lo scambio di applicazioni e la mobilità condivisa in quanto consente di utilizzare i parcheggi sotterranei grazie alla bassa frequenza di NBIoT e quindi una migliore penetrazione.
D. Stabilire una catena di fornitura in India per la tecnologia delle batterie al litio avrebbe dovuto essere una sfida, come ha fatto Grinntech a superarla?
Abbiamo affrontato sfide in molteplici aspetti della catena di fornitura. Per realizzare un prodotto che possa competere sulla scena mondiale, anche ciò che chiediamo ai nostri fornitori deve essere all'avanguardia. Sono necessari processi e capacità che sono attualmente sconosciuti in India. Grinntech si basa sulla convinzione che una filosofia di "progettazione e fabbricazione in India" è ciò che ci metterà sul palcoscenico mondiale dei veicoli elettrici. Per questo motivo, abbiamo investito enormi risorse e sforzi nello sviluppo dei fornitori nazionali e semplicemente non abbiamo considerato "impossibile in India" come risposta. Abbiamo ancora molta strada da fare per competere con la Cina in termini di costi e tempistiche, ma nel corso degli anni siamo stati in grado di costruire un ecosistema che crediamo sarà presto di livello mondiale.
D. Che tipo di difficoltà tecniche o barriere tecnologiche deve affrontare Grinntech quando lavora con le batterie al litio?
Il più importante è sviluppare la squadra. Essendo una nuova tecnologia, semplicemente non ci sono abbastanza persone con esperienza precedente nello sviluppo di batterie agli ioni di litio. Il nostro approccio è stato quello di assumere persone, formarle su questa tecnologia e poi iniziare a contribuire. Ciò rende il processo lento e costoso. Con tenacia e una cultura della condivisione delle conoscenze, Grinntech è stata in grado di sviluppare un team di oltre 50 professionisti provenienti da diversi domini, con piena esperienza nello sviluppo di batterie agli ioni di litio ora.
Un altro problema importante è che anche i clienti in questo momento non sono pienamente consapevoli della tecnologia e dobbiamo impegnarci molto per trovare ciò di cui il cliente ha bisogno invece di ciò che il cliente desidera ( poiché i desideri sono molte volte influenzati dalla percezione sbagliata della tecnologia o del marketing espediente).
Dal punto di vista tecnologico, la maggior parte del problema deriva dall'ottenere la corretta catena di fornitura, come ho discusso in precedenza. Ottenere la parte giusta con la giusta qualità e tempistica è stato un incubo, ma ora le cose sono molto più sotto controllo. Anche la continua evoluzione della tecnologia e le mutevoli dinamiche di mercato non aiutano.
Il lato positivo è che tutte queste sfide vengono affrontate da tutti. Grinntech con il suo approccio agile allo sviluppo del prodotto è stata in grado di rispondere alle sfide molto più velocemente e di trovare una varietà di prodotti adatti alle esigenze indiane.
D. Grinntech ha presentato le sue batterie agli ioni di litio al nostro Primo Ministro, Narendra Modi. Come è stata l'esperienza e la risposta?
È stato un onore ospitare il nostro Primo Ministro Narendra Modi all'IIT Madras Research Park, dove ha trascorso del tempo guardando i nostri prodotti e tecnologie. Insieme a noi, c'erano altre aziende che stanno lavorando alla realizzazione di altri componenti per veicoli elettrici come Motor e Controller, ecc. Nel momento in cui PM è arrivato e ha visto tutte le cose, la prima riga che ha detto è stata "Mujhe to Battery Chahiye", ovvero " Soprattutto ho bisogno di batterie ”. Ciò rafforza la nostra convinzione che la batteria stia giocando il ruolo più importante nell'adozione dei veicoli elettrici e la localizzazione della produzione di batterie in India è di fondamentale importanza strategica.
D. Su cosa sta lavorando attualmente Grinntech e quali sono i suoi piani futuri?
Grinntech ha sviluppato una vasta gamma di prodotti e tecnologie ormai. Abbiamo sviluppato batterie con tutti i fattori di forma delle celle, ovvero cilindriche, prismatiche e a custodia per diverse applicazioni come 2 ruote, 3 ruote, auto, autobus e trattori, ecc. Ora che abbiamo coperto la tecnologia di base, stiamo iniziando il volume produzione di batterie. Per questo, stiamo allestendo la nostra prima linea di assemblaggio che produrrà batterie di grande volume per veicoli a 2 e 3 ruote.
Adesso ci impegneremo in due diversi aspetti.
Produzione in serie di batterie a 2 e 3 ruote, poiché queste sono le uniche applicazioni ad alto consumo in questo momento. Abbiamo ideato la nostra linea di prodotti di punta che sarà presto svelata. Dai un'occhiata all'anteprima dell'immagine qui sotto.
Sviluppo congiunto di batterie personalizzate con OEM per applicazioni come auto, autobus e trattori, ecc. Riteniamo che queste applicazioni saranno presto prodotte in serie e avranno tutte bisogno di batterie sviluppate su misura. Chiamiamo questo sviluppo personalizzato di batterie con OEM " Co-Creation ". Stiamo già lavorando con più OEM su questi prodotti di co-creazione e saranno svelati a tempo debito.
D. Dove vedi il mercato dei veicoli elettrici nei prossimi 5-10 anni?
Crediamo che il mercato indiano dei veicoli elettrici stia andando nella giusta direzione. Il sussidio FAME-2 è stato utile per una maggiore adozione di veicoli elettrici e apprezzo la mossa del governo, in particolare l'approccio di localizzazione e miglioramento della qualità al fine di qualificarsi per il sussidio FAME-2.
Sebbene l'adozione iniziale di EV sia stata lenta in India, riteniamo che a tempo debito questo cambierà e l'adozione di EV in India sarà più veloce del ritmo globale. Il motivo è che le applicazioni automobilistiche indiane come le distanze percorse e le condizioni del traffico sono adatte per l'adozione di veicoli elettrici. Non crediamo che l'India sia un mercato sensibile ai costi, ma piuttosto un mercato sensibile al valore. Siamo molto vicini al punto in cui il valore derivato dalla proprietà dei veicoli elettrici supererà quello dei veicoli ICE. La completa adozione di EV è un compito erculeo che potrebbe richiedere decenni per essere completato. Crediamo che il 2-Wheeler e il 3-Wheeler guideranno l'adozione, seguiti da Bus e poi da Auto. Nei prossimi 5 anni,vedremo una parte significativa dei veicoli a 2 e 3 ruote passare ai veicoli elettrici, mentre autobus e auto impiegheranno probabilmente più di 10 anni per passare in modo significativo ai veicoli elettrici.