Електрификация: за някои бъдещето е вече настояще

Едва ли е необходимо постоянно да повтаряме, че новата епоха на автомобилна електрификация, в която вече сме прекрачили, е видимо нееднозначен процес на дълбока трансформация, участието в която, освен всичко друго, е въпрос на националното ни и наднационално обществено-икономическо бъдеще.

Следенето на всички тенденции в подложената на интензивен политически натиск автомобилна индустрия е трудно изпълнима в реално време задача, но едно е ясно: прагът на промяната вече е преминат и изборът да се включиш или не в процеса е въпрос на бъдеще, което за мнозина вече е и настояще.

Когато в края на януари Европейската комисия излезе със съобщението за одобрените 2,9 милиарда евро публично финансиране за втория (пропуснали сме и първия през 2019) проект на 12 държави (Австрия, Белгия, Хърватска, Финландия, Франция, Германия, Гърция, Италия, Полша, Словакия, Испания и Швеция) „Европейска иновация в областта на батериите“, аз някак спонтанно и за пореден си зададох въпроса: „Къде, по дяволите, сме ние?!“. „За фурми“ – бе актуалният тогава отговор, от който никак не ми стана по-приятно, че България проспива поредната инициатива, която се очаква да привлече от частни инвеститори над три пъти повече от публично заделените средства. Та, докато консумираме автомобилните последствия от 30-годишния период на национален полуразпад, поехме и по пътя на изключване от актуалния в момента декарбонизационен тренд, избирайки да изпаднем в дълбока външна инвестиционна криза, от която тепърва предстои да мислим как ще излизаме.

Много пъти сме говорили, че изборът да се евтаназират двигателите с вътрешно горене прилича много на резултат от нещо, което във великолепната си книга „Sapiens. Кратка история на човечеството“ Ювал Ноа Харари нарича въобразен интерсубективен ред, съществуващ в колективното въображение на милиони: 

„Интерсубективно е нещо, което съществува в комуникативните мрежи, свързващи съзнанията на множество индивиди. Ако само един промени вярванията си или умре, това не променя нищо. Но ако повечето индивиди в мрежата умрат или променят вярванията си, интерсубективният феномен ще се промени или ще изчезне. Тези явления не са нито пъклени измами, нито някакви маловажни игри. Те съществуват по различен начин от физическите феномени като радиоактивността, но въздействието им върху света може да бъде огромно. Много от най-значимите двигатели на историята са интерсубективни — правото, парите, боговете, нациите.“

Независимо от тази й природа интерсубективната реалност е един от най-значимите двигатели на историята и ако не сме сред единиците, които са в състояние да се преборят с хватката на въобразения, митологичен ред, то следващото по важност действие логично би било да опитаме да извлечем максимална обществено-икономическа полза от него. Е, на този етап не би.

Нямам талант за скучно конско по институционалната ни и отраслова несъстоятелност (в която напоследък все пак виждаме известен светъл лъч) – само ще надникнем в две от стратегическите направления по бойните полета на автомобилната електрификация с надеждата, че някой някъде чете. И мисли бързо върху родния ни български контекст.

I. БАТЕРИИТЕ

Оливер Блуме

Автомобилните производители използваха събитията, за да обяснят начина, по който ще постигнат 468-те гигаватчаса капацитет на акумулаторните клетки, които според IHS Markit ще са необходими на Европа, за да постигне амбициозно предложената от ЕС цел за намаляване с 55% на въглеродните емисии до 2030 г. Тъкмо цитираният преди малко проект, в който не участваме, е един от инструментите за постигане на споменатия капацитет, а и компенсаторното създаване на 18 000 от стотиците хиляди работни места, които предстои да загубим в електрическия преход.

Както ще видят онези от вас, които им отделят малко време, въпросните онлайн събития надхвърлиха формата на споделяне на инвестиционни намерения: в поредица от PowerPoint-ски презентации с различна степен на детайлност те не пропуснаха да очертаят представите си за химията на батериите и унификацията в дизайна – две ключови мерки за балансиране на клиентските изисквания за повече пробег и по-ниски разходи.

В същото време хората от шефския етаж като Блуме в Porsche въведоха концептуалната идея, че батериите отиват далеч отвъд стоката за енергийно съхранение, превръщайки се и в диференциатор на автомобилните производители – по модела на двигателя с вътрешно горене.

Променената игра

Събитията маркират дълбока промяна в отрасловото мислене: „Само преди две години те казваха „ние сме производители на автомобили, не химически играчи““ – смята Якоб Флейшман, асоцииран партньор в консултантите McKinsey & Co. Отношенията с доставчиците на клетки се променят: вместо да сключват договори за доставка с доставчици от I ред, като LG Chem или Samsung, автомобилните производители прибягват до партньорства.

Renault например обявиха, че ще купят 20% от френския стартъп Vektor с идеята за съвместна разработка на „високопроизводителна батерия“, предназначена за превозни средства от по-висок клас. Междувременно Volkswagen партнират с китайския батериен производител Gotion, в който имат и дял, за производство на клетки в завода в Залцгитер, Долна Саксония с идеята да допълнят съществуващото там партньорство с Northvolt.

Лука де Мео

„Фолксваген“ говорят за „втора вълна на индустриализация“ с цел намаляване на разходите. Главният им директор по покупките Йорг Тайхман: „Вертикалната интеграция е ключът към нея: 1/3 от себестойността на батерията е производство, инженеринг и интеграция в автомобила; 2/3 са компонентите, суровините и преработката.“

Мениджърът на компонентите във VW Томас Шмал не изключва да последват Tesla, инвестирайки и в добива на суровините за батерии. Думите му пред германския Handelsblatt през юни: „Разглеждаме цялата технологична верига – от мината до рециклирането. Активно трябва да се включим в бизнеса със суровини.“

Конкурентните химии

Въпросителните около цената, доставката и етичното снабдяване с необходимите за катода в повечето литиево-йонни батерии суровини подтикват автомобилните производители към инвестиции в различни химии. Металите, които обикновено се използват днес – никел, манган и кобалт (познати като NMC) – са скъпи. За справяне със себестойността в презентациите за своя Power Day VW споделиха, че ще използват три различни химикала, всеки от които премахва или намалява скъпия кобалт в катода:

В това време Stellantis обявиха две нови клетъчни химии без съдържание на кобалт:

Популярният в Китай LFP се счита за ключ към европейската електромобилна масовизация. Мениджърът на решенията за енергийно съхранение в Bloomberg NEF: „В миналото европейските автомобилни производители се отнасяха пренебрежително към LFP, считайки го за лошокачествено електромобилно решение, но сега осъзнават, че ако искат електромобилът да струва под 20 000 паунда (27 800 долара) трябва да предложат евтина химия, жертваща част от пробега.“

Stellantis обещават желязно-мангановия си пакет през 2024 г.; лидерството на Китай в индустриализирането на LFP пък ще означава, че европейските автомобилни производители ще са по-склонни към суровинни и компонентни партньорства с китайските си колеги.

Ола Келениус със семейство EQ

Без да влиза в подробности на презентацията на електромобилната им стратегия през юли, според напускащия вдругиден главен технологичен директор Саджат Хан в Daimler също „ще варират химикалите в зависимост от клиентските нужди на различните пазари“.

Сред европейските производители, които ще се придържат към текущата NMC технология, са Renault: „ще покриваме 100% от бъдещите електромобили във всички сегменти“ – споделиха те на юнската си презентация, позовавайки се на 20% по-дългия им пробег и по-добрите показатели за рециклиране. Един от недостатъците на LFP впрочем е ниското съдържание на ценни метали, което го прави по-малко привлекателен за рециклиращите компании и означава, че цената му вероятно ще се поеме от производителите.

От клетката до пакета

Свалянето на себестойността на батерията е от основно значение за производителите по пътя към намаляването на цената й. „Фолксваген“ например обещават да унифицират клетката си до призматичен дизайн, започвайки от 2023-а. Унифицираната клетка ще бъде проектирана да съдържа различните химически съединения, планирани във Волфсбург, покривайки 80% от батериите до 2030, сподели Шмал през март.

По думите на водещия електрифицираното им задвижване Жан Персоназ върху унифициран дизайн, в който безкобалтовите формули с по-голям пробег и високо съдържание на никел ще използват същия производствен процес на клетки, сепаратор, електролит и метални фолиа, работят и в Stellantis. Те развиват и така наречения дизайн „от клетка до пакет“, премахващ модулите в днешните батерии и целящ сваляне на разходите за тях с 40% до 2024 г. Тази е датата, в която се очаква да дебютират с нискотарифната си химия, докато при богатите на никел батерии с удължен пробег модулите ще отпаднат през 2026-а.

Сходни решения искат да използват и в Renault, като смятат, че до края на десетилетието ще намалят разходите с до 60%, достигайки цена от 80$/киловатчас при 170 през 2019. Според управляващия изследванията Маркус Шафер, в Daimler също планират „високостандартизирани батерии“ с разлики само във височината на клетките и химическия състав в пакетите.

Стъпката отвъд „клетка до пакет“, която Volkswagen обещават, се нарича „клетка до кола“ и интегрира пакета в структурата на автомобила. Същото смятат да правят и Tesla с Model Y в строящия до Берлин завод. Илон Мъск от миналия септември: „Батерията за първи път ще се използва двойно – като енергийно устройство и като структура.“

Твърдите надежди за електролита

Илон Мъск на септемврийския Tesla Battery Day

Опитвайки се да индустриализират технология, която всички автомобилни производители разглеждат като висша цел, с партньорите от QuantumScape Волфсбург планират пилотна линия за производство на твърдотелни батерии в Германия. Този тип батерии използват твърд електролит, подобряващ работата на литиево-йонните батерии по почти всеки параметър. Технологията остава експериментална, но това на пречи на големите автомобилни играчи да си поставят срокове, вариращи между средата (VW) и края (BMW) на десетилетието. Ранните версии естествено ще имат луксозни приложения, а надеждите са до края му цената да се доближи до тази на литиево-йонните. Веднъж достигнато това ниво на енергийна плътност, по думите на Хан в Daimler, „ще даде възможност за преосмисляне дизайна на батерийната система“.

Жаждата за инсорсинг*

   В стремежа си към намаляване на цената на електрическите задвижващи системи и отличаването от конкуренцията производителите гледат далеч отвъд батерията.

Маркус Шафер: „Daimler ще инсорсваме технология за електрическо задвижване, която ще ни позволи да създадем действително диференцирани продукти с несравними показатели.“ Пример: скорошната покупка на британския производител на високоефективни радиални електромотори с постоянен магнит Yasa – доставчици на технологията в суперспортния заряден хибрид на Ferrari SP90.

Stellantis пък разработват три модула за електрическо задвижване, включващи електромотор, трансмисия и инвертор за приложение в различни електромобили от планираните четири архитектури, както и 800-волтова опция за топ версиите.

По миграционния си път от вътрешно горене към електричество Renault планират в завода си в Клеон производството на 500 000 електромотора годишно до 2024 г. IHS Markit пресмятат, че нивото на инсорсинг към 2030 там ще бъде около 70% при 33 сега. Матео Фини – водещ веригата на доставки, технологиите и вторичния пазар в IHS: „Със задействането на икономиите от мащаб очакваме интеграцията на електромотори да бъде все повече в ръцете на автомобилните производители: с повишаването на обемите за дадена част инсорсингът има все по-голям смисъл.“

Той обаче предупреждава, че такава увеличена вертикална интеграция малко вероятно ще доведе до замяната на една работа с друга: „Ключовите електромобилни компоненти са по-податливи на автоматизация и са с по-ниска трудоемкост от двигателите с вътрешно горене.“

Според McKinsey, вихрушката от съобщения за батерийна индустриализация през 2021-а означава, че доставките по-скоро ще отговорят на 54-процентния сценарий за продажби на електромобили в Европа през 2030-а, предложен в плана Fit for 55. И предупреждават, че автомобилните производители и партньорите им са изправени през „изключителното предизвикателство на изпълнението“ на тези амбициозни обещания.

Бившият руски заместник-министър на комуникациите и настоящ милиардер Денис Свердлов (Arrival) с роботите си

Цялата статия може да прочетете тук: https://kaloyanjelev.blogspot.com