Vervoer is een van de belangrijkste oorzaken van de opwarming van de aarde en vertegenwoordigt meer dan 23% van de wereldwijde energiegerelateerde kooldioxide-uitstoot. Tegenwoordig worden elektrische voertuigen gezien als een alternatieve groene manier van commutatie, maar om elektrische voertuigen betaalbaarder en praktischer te maken, hebben we veel efficiëntere batterijen en batterijlaadtechnologie nodig.
Grinntech Technologies, een technologiebedrijf voor lithiumbatterijen, levert voortdurend inspanningen om het probleem van de uitstoot van koolstofdioxide aan te pakken en een revolutie in elektrische voertuigen in het land teweeg te brengen. Nu enkele van de grote batterijfabrikanten licenties verlenen voor de technologieën en oplossingen van Grinntech, baant het bedrijf snel de weg om elektrische voertuigen en stationaire energieopslag mainstream te maken.
In onze zoektocht naar meer informatie over het bedrijf en om te begrijpen hoe hun lithiumbatterijen veranderingen teweegbrengen, hebben we Nikhilesh Mishra, CEO en mede-oprichter van het bedrijf enkele vragen gesteld. Hier is wat hij te zeggen heeft.
V. Tegenwoordig is Grinntech India's toonaangevende leverancier van lithiumbatterijtechnologie. Hoe is het allemaal begonnen?
Het begon allemaal in de winter van 2008, toen ik in mijn laatste jaar van B. Tech (Mechanical) zat bij IIT Roorkee. In die tijd volgde ik colleges voor junioren over de automobielonderwerpen onder het SAE IIT Roorkee-hoofdstuk. Halverwege de serie heb ik enkele lezingen behandeld over EV-aandrijvingen en EV-batterijen. Het viel me toen op dat in mijn loopbaan de overgang van benzinemotoren naar EV's en het leren over EV's en batterijsystemen begon.
Na mijn afstuderen besloten Puneet (een vriend van de universiteit) en ik om een bedrijf te starten in het EV-domein. We begonnen te experimenteren met verschillende soorten batterijen en EV-bedrijfsmodellen. We hebben geëxperimenteerd met een zink-luchtbatterij, natrium-nikkelchloride-batterij, lithium-ionbatterij, batterijwissel, EV-conversiekit, enz.
Om een lang verhaal kort te maken, we hebben eindelijk besloten om lithium-ionbatterijen te ontwikkelen. We zijn begonnen met het ontwikkelen van batterijen voor automobieltoepassingen en stationaire energieopslagtoepassingen. We waren klaar met basistechnologie en enkele prototypes tegen 2016, maar de hoge kosten van batterij en EV vormden een grote hindernis voor de acceptatie ervan. Houd er rekening mee dat er op dat moment geen FAME-subsidie was.
Dat was de tijd dat we in contact kwamen met CBEEV (Center of Battery Engineering and Electric Vehicle) bij IIT Madras. CBEEV is een samenwerkingsverband van startups, Industrie en Academia gericht op het vinden van oplossingen voor problemen van strategisch belang. Onze eerste ontwikkeling was gericht op het uitwisselen van ecosystemen, aangezien we het dubbele doel hadden om zowel een product als een markt te creëren. We hebben van deze gelegenheid gebruik gemaakt om een breed scala aan producten te ontwikkelen, van kleine 2-wieleraccu's tot grotere auto-, bus- en zelfs tractoraccu's. We hadden de kans om samen te werken met grote OEM's zoals Mahindra, Tafe en Tata Motors, enz.
V. Welk type technologie is vereist om thuis massaproductie van lithiumbatterijen mogelijk te maken? Hoe helpt Grinntech om dit in India te realiseren?
De waardeketen van lithium-ionbatterijen kan grofweg in drie delen worden verdeeld.
Grondstof: de waardeketen begint met de winning en raffinage van grondstoffen zoals lithium, nikkel, kobalt, mangaan, grafiet, koper en aluminium, enz. Deze materialen worden vervolgens verwerkt tot anode-, kathode-, separator- en elektrolytmaterialen. Deze activiteit maakt ongeveer 35% van de waardeketen uit en wordt momenteel gedomineerd door grote Chinese bedrijven, hoewel er ook enkele Koreaanse en Europese bedrijven zijn.
Cel: De tweede fase is de omzetting van deze grondstoffen in lithium-ioncellen. Dit proces vereist enige aanpassing, meestal in de vorm van additieven en elektrolyten die het gedrag van de cellen bepalen. Deze activiteit voegt nog eens 30% toe aan de waardeketen en wordt gedaan door bedrijven als LG, Samsung, Panasonic, CATL en BYD, enz.
Cell to Pack: de derde en meest upstream activiteit is het nemen van deze cellen en het maken van een batterijpakket door toevoeging van BMS (Battery Management System), mechanische verpakking en koeloplossingen, enz. Deze activiteit voegt de laatste 35% in de waardeketen toe en is wordt gedaan door Grinntech en bedrijven zoals wij.
De technische mogelijkheden die nodig zijn om deze taken uit te voeren, zijn in oplopende volgorde, wat nog belangrijker is vanuit het oogpunt van de benodigde tijd. Het kan bijvoorbeeld 2 tot 3 jaar duren om de technologie om de cel om te zetten in de batterij te ontwikkelen, terwijl 5 tot 10 jaar nodig zou kunnen zijn om technologie te ontwikkelen voor lithium-ioncellen van superieure kwaliteit. Grondstof maken is meer fundamenteel onderzoek en kan tientallen jaren duren.
Daarom is Grinntech begonnen met de technologie van cel tot verpakking, want dat kost de minste tijd terwijl we nog steeds 35% van de waardeketen toevoegen. Grinntech heeft deze technologieën in de afgelopen 3 jaar ontwikkeld en is ze gaan commercialiseren.
De technologie die nodig is om deze batterijen te ontwikkelen, heeft betrekking op mechanisch ontwerp (sterkte van batterij), thermisch ontwerp (koeling van batterij) en ingebed ontwerp (BMS voor de veiligheid van batterij). Deze technologieën, hoewel complex, zijn met succes ontwikkeld door Grinntech en nu hebben we batterijen van wereldklasse voor veiligheidskritische automotive-toepassingen.
V. Deel alstublieft enkele technische aspecten van uw batterij-packs en batterijbeheersystemen.
Er zijn veel parameters die de superioriteit van de batterij bepalen. We groeperen ze over het algemeen als Prestaties, Veiligheid en Functies
Prestaties hebben betrekking op het gebruiksaspect van de batterij, zoals hoeveel stroom u kunt opnemen (pick-up en snelheid), hoeveel energie u kunt opslaan (bereik van het voertuig), kunt u deze gebruiken bij extreem hoge en lage temperaturen, vele kilometers en jaren dat de batterij meegaat het laatst voordat u het moet vervangen, enz. Onze batterijen zijn toonaangevend in hun klasse door meer energie en kracht in een kleine ruimte te verpakken. We hebben het magische cijfer van 300Wh / ltr bereikt voor onze 2-wieler-accu's. Dit aantal is ongeveer 30% hoger dan onze concurrenten en resulteert in veel bereik in een klein volume voor de gebruiker.
Veiligheid omvat het aspect van het veilig maken van de batterij in elke situatie. De batterij moet niet alleen veilig zijn in de beoogde toepassingsomstandigheden, maar ook in misbruikomstandigheden. Grinntech leidt de batterijontwikkeling met functionele veiligheidsnormen die een gouden standaard zijn in automobieltoepassingen. Batterijen die voldoen aan de functionele veiligheid zijn veilig bij normaal gebruik, maar ze zijn ook veilig als ze falen door op een gecontroleerde manier te falen die de gebruiker beschermt.
Functies hebben betrekking op de interactie tussen batterij en gebruiker. In tegenstelling tot traditionele loodzuuraccu's zijn lithium-ionaccu's een slim apparaat dat dankzij de boordcomputer (BMS) veel functies kan vervullen. De meeste van deze functies zijn bedoeld om de gebruiker informatie en controle te geven over het gebruik van de batterij en het voertuig. Grinntech-batterijen zijn geladen met veel functies die toonaangevend zijn in de branche en het leuk maken om onze batterij te gebruiken. Onze batterijen hebben ook BLE (Bluetooth), 4G en NBIoT. Hierdoor is de batterij ook klaar voor het wisselen van applicaties. Met name NBIoT is erg belangrijk voor het wisselen van applicatie en gedeelde mobiliteit, omdat het gebruik van de ondergrondse parkeerplaatsen mogelijk maakt vanwege de lage frequentie van NBIoT en dus een betere penetratie.
V. Het opzetten van een toeleveringsketen in India voor lithiumbatterijtechnologie had een uitdaging moeten zijn, hoe kwam Grinntech er overheen?
We zijn geconfronteerd met uitdagingen in meerdere aspecten van de toeleveringsketen. Om een product te produceren dat kan concurreren op het wereldtoneel, moet wat we van onze leveranciers vragen ook geavanceerd zijn. Er zijn processen en capaciteiten vereist die momenteel in India ongehoord zijn. Grinntech is gebouwd vanuit de overtuiging dat een "design and make in India-filosofie" ons op het wereldtoneel van elektrische voertuigen zal zetten. Daarom hebben we enorme middelen en inspanningen gestoken in de ontwikkeling van binnenlandse leveranciers en hebben we simpelweg geen antwoord gevonden op "niet mogelijk in India". We hebben nog een aantal manieren om met China te concurreren in termen van kosten en tijdlijnen, maar in de loop der jaren hebben we een ecosysteem kunnen bouwen waarvan we denken dat het binnenkort van wereldklasse zal zijn.
V. Met welke technische problemen of technologische belemmeringen wordt Grinntech geconfronteerd bij het werken met lithiumbatterijen?
De belangrijkste is het ontwikkelen van het team. Omdat het een nieuwe technologie is, zijn er simpelweg niet genoeg mensen met eerdere ervaring met het ontwikkelen van lithium-ionbatterijen. Onze aanpak was om mensen aan te nemen, ze op te leiden in deze technologie en dan gaan ze een bijdrage leveren. Dit maakt het proces traag en kostbaar. Met doorzettingsvermogen en een cultuur van kennisdeling is Grinntech in staat geweest om een team van meer dan 50 professionals uit verschillende domeinen te ontwikkelen, nu volledig ervaren in het ontwikkelen van lithium-ionbatterijen.
Een ander belangrijk probleem is dat klanten op dit moment ook niet volledig op de hoogte zijn van de technologie en dat we veel moeite moeten doen om te vinden wat de klant nodig heeft in plaats van wat de klant wil ( want wensen worden vaak beïnvloed door een verkeerde perceptie van technologie of marketing). gimmick).
Aan de technologische kant komt het meeste probleem voort uit het op orde krijgen van de toeleveringsketen, zoals ik eerder heb besproken. Het was een nachtmerrie om het juiste onderdeel met de juiste kwaliteit en tijdlijn te krijgen, maar nu hebben de zaken veel meer controle. Voortdurend veranderende technologie en veranderende marktdynamiek helpen ook niet zo goed.
De zilveren voering is dat al deze uitdagingen door iedereen worden geconfronteerd. Grinntech is met zijn flexibele benadering van productontwikkeling beter in staat om veel sneller op uitdagingen te reageren en een verscheidenheid aan producten te bedenken die geschikt zijn voor de Indiase behoeften.
V. Grinntech heeft zijn lithium-ionbatterijen gepresenteerd aan onze premier, Narendra Modi. Hoe was de ervaring en reactie?
Het was een eer om onze premier Narendra Modi te mogen ontvangen op het IIT Madras Research Park, waar hij tijd heeft besteed aan het bekijken van onze producten en technologieën. Samen met ons waren er andere bedrijven die werken aan het maken van andere EV-componenten zoals Motor en Controller, enz. Op het moment dat PM arriveerde en alle dingen zag, was de eerste regel die hij zei: "Mujhe to Battery Chahiye", dwz " Ik heb vooral batterijen nodig ”. Dit bevestigt onze overtuiging dat de batterij de belangrijkste rol speelt bij de acceptatie van elektrische voertuigen en dat het lokaliseren van de batterijproductie in India van het grootste strategische belang is.
V. Waar werkt Grinntech momenteel aan en wat zijn haar toekomstplannen?
Grinntech heeft inmiddels een breed scala aan producten en technologieën ontwikkeld. We hebben batterijen ontwikkeld met alle celvormfactoren, dwz cilindrisch, prismatisch en zakje voor verschillende toepassingen zoals tweewieler, driewieler, auto, bus en tractor, enz. Nu we de basistechnologie hebben besproken, beginnen we met het volume productie van batterijen. Daarvoor zetten we onze eerste assemblagelijn op die in grote volumes accu's voor tweewielers en driewielers gaat produceren.
We zullen ons nu inzetten voor twee verschillende aspecten.
Volumeproductie van tweewieler- en driewielerbatterijen, aangezien dit momenteel de enige toepassingen met een hoog verbruik zijn. We hebben onze vlaggenschiplijn met producten bedacht die binnenkort zal worden onthuld. Bekijk de sneak peek-afbeelding hieronder.
Gezamenlijke ontwikkeling van aangepaste batterijen met OEM's voor toepassingen zoals auto, bus en tractoren, enz. We denken dat deze toepassingen zeer binnenkort in massaproductie zullen zijn en dat ze allemaal op maat ontwikkelde batterijen nodig zullen hebben. Dit noemen we maatwerk ontwikkeling van batterijen met OEM “ Co-Creation ”. We werken al met meerdere OEM's aan deze Co-Creation-producten en ze zullen te zijner tijd worden onthuld.
V. Waar ziet u de EV-markt in de komende 5-10 jaar?
Wij geloven dat de Indiase EV-markt de goede kant op gaat. De FAME-2-subsidie heeft geholpen bij het vergroten van de adoptie van elektrische voertuigen en ik waardeer de beslissing van de overheid - vooral de aanpak van lokalisatie en kwaliteitsverbetering om in aanmerking te komen voor de FAME-2-subsidie.
Hoewel de eerste acceptatie van elektrische voertuigen in India traag is geweest, denken we dat dit in de loop van de tijd zal veranderen en dat de Indiase introductie van elektrische voertuigen sneller zal zijn dan het wereldwijde tempo. De reden is dat Indiase automobieltoepassingen, zoals de afgelegde afstanden en verkeersomstandigheden, zeer geschikt zijn voor EV-acceptatie. Wij geloven niet dat India een kostengevoelige markt is, maar eerder een waardegevoelige markt. We zijn heel dicht bij het punt waarop de waarde die wordt afgeleid uit het bezit van een elektrische auto die van ICE-voertuigen zal overtreffen. Volledige adoptie van EV is een enorme taak die tientallen jaren kan duren. Wij geloven dat de tweewieler en driewieler de adoptie zullen leiden, gevolgd door bus en vervolgens auto. In de komende 5 jaarwe zullen een aanzienlijk deel van de tweewielers en driewielers zien overschakelen op elektrische voertuigen, terwijl bussen en auto's waarschijnlijk meer dan 10 jaar nodig hebben om aanzienlijk over te schakelen op elektrische voertuigen.