النقل هو أحد المساهمين الرئيسيين في ظاهرة الاحتباس الحراري ، حيث يمثل أكثر من 23٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالطاقة العالمية. اليوم ، يُنظر إلى المركبات الكهربائية على أنها طريقة بديلة صديقة للبيئة للتبديل ، ولكن لجعل المركبات الكهربائية ميسورة التكلفة وعملية ، نحتاج إلى بطاريات وتقنية شحن بطارية أكثر كفاءة.
Grinntech Technologies ، وهي شركة تعمل في مجال تكنولوجيا بطاريات الليثيوم ، تبذل جهودًا متواصلة لمعالجة مشكلة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وإحداث ثورة في السيارات الكهربائية في البلاد. مع قيام بعض مصنعي البطاريات الرئيسيين بترخيص تقنيات وحلول Grinntech ، فإن الشركة تمهد بسرعة الطريق للمركبات الكهربائية وتخزين الطاقة الثابتة لتصبح الاتجاه السائد.
في محاولة لمعرفة المزيد عن الشركة وفهم كيف تُحدث بطاريات الليثيوم الخاصة بها تغييرات ، طرحنا بعض الأسئلة على نيكيليش ميشرا ، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك للشركة. هذا ما يجب أن يقوله.
س. اليوم ، Grinntech هي المزود الرائد لتكنولوجيا بطاريات الليثيوم في الهند ، كيف بدأ كل شيء؟
بدأ كل شيء في شتاء عام 2008 عندما كنت في السنة الأخيرة من B. Tech (ميكانيكي) في IIT Roorkee. في ذلك الوقت ، كنت ألقي محاضرات للناشئين حول موضوعات السيارات ضمن فصل SAE IIT Roorkee. في منتصف السلسلة ، غطيت بعض المحاضرات حول قطار القيادة الكهربائية وبطاريات السيارات الكهربائية. لقد أدهشني حينها أن فترة حياتي المهنية ستشهد الانتقال من محركات البنزين إلى المركبات الكهربائية وبدأت رحلة التعرف على المركبات الكهربائية وأنظمة البطاريات.
بعد التخرج ، قررت أنا وبونييت (صديق من الكلية) إنشاء شركة في مجال EV. بدأنا تجربة أنواع مختلفة من البطاريات ونماذج أعمال السيارات الكهربائية. لقد جربنا بطارية Zinc-Air ، وبطارية Sodium-Nickel-Chloride ، وبطارية ليثيوم أيون ، ومبادلة البطارية ، ومجموعة تحويل EV ، إلخ.
باختصار ، قررنا أخيرًا تطوير بطاريات ليثيوم أيون. بدأنا بتطوير البطاريات لتطبيقات السيارات وكذلك تطبيقات تخزين الطاقة الثابتة. كنا جاهزين بتكنولوجيا المستوى الأساسي وبعض النماذج الأولية بحلول عام 2016 ، لكن التكلفة العالية للبطارية والمركبات الكهربائية كانت عقبة كبيرة أمام اعتمادها. ضع في اعتبارك أنه لم يكن هناك دعم FAME في ذلك الوقت.
كان ذلك هو الوقت الذي تواصلنا فيه مع CBEEV (مركز هندسة البطاريات والمركبة الكهربائية) في IIT Madras. CBEEV هو تعاون بين الشركات الناشئة والصناعة والأوساط الأكاديمية التي تهدف إلى إيجاد حلول للمشاكل ذات الأهمية الاستراتيجية. ركز تطورنا الأولي على تبديل النظم البيئية حيث كان لدينا هدف مزدوج يتمثل في إنشاء منتج وكذلك سوق. لقد انتهزنا هذه الفرصة لتطوير مجموعة واسعة من المنتجات من البطاريات الصغيرة ذات العجلتين إلى بطاريات السيارات والحافلات وحتى بطاريات الجرارات الأكبر حجمًا. لقد أتيحت لنا الفرصة للعمل مع كبار مصنعي المعدات الأصلية مثل Mahindra و Tafe و Tata Motors ، إلخ.
س: ما نوع التكنولوجيا المطلوبة لتمكين الإنتاج الضخم المحلي لبطاريات الليثيوم؟ كيف تساعد Grinntech في تحقيق ذلك في الهند؟
يمكن تقسيم سلسلة قيمة بطارية ليثيوم أيون على نطاق واسع إلى ثلاثة أجزاء.
المواد الخام: تبدأ سلسلة القيمة باستخراج وتكرير المواد الخام مثل الليثيوم والنيكل والكوبالت والمنغنيز والجرافيت والنحاس والألمنيوم ، إلخ. ثم تتم معالجة هذه المواد لصنع الأنود والكاثود والفاصل والإلكتروليت. يمثل هذا النشاط حوالي 35٪ من سلسلة القيمة وتهيمن عليه حاليًا الشركات الصينية الكبرى ، على الرغم من وجود بعض الشركات الكورية والأوروبية أيضًا.
الخلية: المرحلة الثانية هي تحويل هذه المواد الخام إلى خلايا ليثيوم أيون. تتضمن هذه العملية بعض التخصيص ، في الغالب على شكل إضافات وإلكتروليتات تحدد سلوك الخلايا. يضيف هذا النشاط 30٪ أخرى في سلسلة القيمة وتقوم به شركات مثل LG و Samsung و Panasonic و CATL و BYD ، إلخ.
خلية لحزم: النشاط الثالث والأكثر استبداعية هو أخذ هذه الخلايا وصنع حزمة بطارية عن طريق إضافة BMS (نظام إدارة البطارية) والتعبئة الميكانيكية وحلول التبريد وما إلى ذلك. يضيف هذا النشاط آخر 35٪ في سلسلة القيمة وهو يتم تنفيذها بواسطة Grinntech وشركات مثلنا.
القدرات الفنية اللازمة لأداء هذه المهام بترتيب تصاعدي ، والأهم من ذلك من وجهة نظر متطلبات الوقت. على سبيل المثال ، قد يستغرق تطوير التكنولوجيا لتحويل الخلية إلى بطارية من 2 إلى 3 سنوات بينما قد تكون هناك حاجة إلى 5 إلى 10 سنوات لتطوير تقنية لخلايا ليثيوم أيون عالية الجودة. يعتبر صنع المواد الخام من الأبحاث الأساسية وقد يستغرق عقودًا.
لهذا السبب بدأت Grinntech من الخلية لتعبئة التكنولوجيا لأن ذلك سيستغرق أقل قدر من الوقت بينما لا نزال نضيف 35٪ من سلسلة القيمة. طورت Grinntech هذه التقنيات في السنوات الثلاث الماضية وبدأت في تسويقها.
ترتبط التكنولوجيا اللازمة لتطوير هذه البطاريات بالتصميم الميكانيكي (قوة البطارية) ، والتصميم الحراري (تبريد البطارية) ، والتصميم المدمج (BMS من أجل سلامة البطارية). على الرغم من تعقيد هذه التقنيات ، فقد تم تطويرها بنجاح بواسطة Grinntech ، والآن لدينا بطاريات عالمية لتطبيقات السيارات ذات السلامة الحرجة.
س: يرجى مشاركة بعض الجوانب الفنية لحزم البطارية وأنظمة إدارة البطارية.
هناك الكثير من المعلمات التي تحدد تفوق البطارية. نقوم بتجميعها بشكل عام على أنها الأداء والسلامة والميزات
يغطي الأداء جانب قابلية الاستخدام للبطارية مثل مقدار الطاقة التي يمكنك سحبها (الالتقاط والسرعة) ، ومقدار الطاقة التي يمكنك تخزينها (نطاق السيارة) ، هل يمكنك استخدامها في درجات حرارة عالية ومنخفضة للغاية ، والعديد من الكيلومترات والسنوات التي ستستهلكها البطارية أخيرًا قبل أن تضطر إلى تغييره ، وما إلى ذلك. بطارياتنا رائدة في فئتها في تعبئة المزيد من الطاقة والطاقة في مساحة صغيرة. لقد وصلنا إلى الرقم السحري 300Wh / ltr لبطارياتنا ذات العجلتين. هذا الرقم أعلى بحوالي 30٪ من منافسينا وينتج عنه نطاق كبير في حجم صغير للمستخدم.
تغطي السلامة جانب جعل البطارية آمنة في كل موقف. يجب أن تكون البطارية آمنة ليس فقط في ظروف الاستخدام المقصودة ولكن أيضًا في ظروف إساءة الاستخدام. تقود Grinntech تطوير البطاريات بمعايير السلامة الوظيفية التي تعد معيارًا ذهبيًا في تطبيقات السيارات. البطاريات المتوافقة مع السلامة الوظيفية آمنة في الاستخدام العادي ولكنها أيضًا آمنة عند فشلها عن طريق الفشل بطريقة خاضعة للرقابة تحمي المستخدم.
تغطي الميزات تفاعل البطارية والمستخدم. على عكس بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية ، تعد بطاريات الليثيوم أيون جهازًا ذكيًا يمكنه القيام بالعديد من الوظائف بسبب الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة (BMS). تهدف معظم هذه الميزات إلى جعل المستخدم لديه معلومات والتحكم في استخدام البطارية والمركبة. يتم تحميل بطاريات Grinntech بالعديد من الميزات الرائدة في الصناعة وتجعل استخدام بطاريتنا أمرًا ممتعًا. تحتوي بطارياتنا أيضًا على BLE (Bluetooth) و 4G و NBIoT. هذا يجعل البطارية جاهزة لتبديل التطبيقات أيضًا. يعد NBIoT ، على وجه الخصوص ، مهمًا جدًا لتطبيق المبادلة والتنقل المشترك لأنه يجعل من الممكن استخدام أماكن وقوف السيارات تحت الأرض بسبب التردد المنخفض لـ NBIoT وبالتالي اختراق أفضل.
س: كان من المفترض أن يكون إنشاء سلسلة توريد في الهند لتكنولوجيا بطاريات الليثيوم أمرًا صعبًا ، فكيف تمكنت Grinntech من التغلب عليها؟
لقد واجهنا تحديات في جوانب متعددة من سلسلة التوريد. من أجل إنتاج منتج يمكن أن ينافس على الساحة العالمية ، يجب أن يكون ما نطلبه من البائعين أيضًا متقدمًا. هناك عمليات وقدرات مطلوبة لم يسمع بها حاليًا في الهند. تم بناء Grinntech على الاعتقاد بأن "فلسفة التصميم والتنفيذ في الهند" هي ما سيضعنا على مسرح EV العالمي. وبسبب هذا ، فقد وضعنا موارد وجهودًا هائلة في تطوير البائعين المحليين ولم نتعامل مع عبارة "غير ممكن في الهند" للحصول على إجابة. لا يزال لدينا بعض الطرق للتنافس مع الصين من حيث التكاليف والجداول الزمنية ، ولكن على مر السنين ، تمكنا من بناء نظام بيئي نعتقد أنه سيكون قريبًا على مستوى عالمي.
س: ما هو نوع الصعوبات التقنية أو الحواجز التكنولوجية التي تواجهها Grinntech عند العمل مع بطاريات الليثيوم؟
الأهم هو تطوير الفريق. كونها تقنية جديدة ، ببساطة لا يوجد عدد كافٍ من الأشخاص ذوي الخبرة السابقة في تطوير بطاريات ليثيوم أيون. كان نهجنا هو توظيف الأشخاص وتدريبهم على هذه التكنولوجيا ثم البدء في المساهمة. هذا يجعل العملية بطيئة ومكلفة. مع المثابرة وثقافة تبادل المعرفة ، تمكنت Grinntech من تطوير فريق من أكثر من 50 محترفًا من مجالات مختلفة ، يتمتعون بخبرة كاملة في تطوير بطاريات ليثيوم أيون الآن.
مشكلة أخرى مهمة هي أن العملاء في الوقت الحالي ليسوا على دراية تامة بالتكنولوجيا وعلينا بذل الكثير من الجهد في العثور على احتياجات العملاء بدلاً من ما يريده العميل ( حيث تتأثر الرغبات عدة مرات بالتصورات الخاطئة للتكنولوجيا أو التسويق وسيلة للتحايل).
على الجانب التكنولوجي ، تأتي معظم المشكلة من الحصول على سلسلة التوريد بشكل صحيح كما ناقشتها سابقًا. لقد كان الحصول على الجزء الصحيح بالجودة والجدول الزمني المناسبين بمثابة كابوس ، ولكن الآن أصبحت الأمور أكثر تحكمًا. كما أن التغيير المستمر في التكنولوجيا وديناميكيات السوق المتغيرة لا يساعدان أيضًا.
الجانب المشرق هو أن كل هذه التحديات يواجهها الجميع. تمكنت Grinntech من خلال نهجها السريع في تطوير المنتجات من الاستجابة بشكل أفضل للتحديات بشكل أسرع والتوصل إلى مجموعة متنوعة من المنتجات المناسبة للاحتياجات الهندية.
قدمت شركة Grinntech بطاريات الليثيوم أيون إلى رئيس وزرائنا ، ناريندرا مودي. كيف كانت التجربة والاستجابة؟
لقد تشرفت باستضافة رئيس وزرائنا ناريندرا مودي في IIT Madras Research Park حيث قضى وقتًا في البحث عن منتجاتنا وتقنياتنا. إلى جانبنا ، كانت هناك شركات أخرى تعمل على تصنيع مكونات EV أخرى مثل Motor و Controller ، وما إلى ذلك. في اللحظة التي وصل فيها PM ورأى كل الأشياء ، كان الخط الأول الذي قاله هو "Mujhe to Battery Chahiye" أي " والأهم من ذلك أحتاج بطاريات ". يعزز هذا إيماننا بأن البطارية تلعب الدور الأكثر أهمية في اعتماد المركبات الكهربائية وتوطين تصنيع البطاريات في الهند له أهمية استراتيجية بالغة.
س: ما الذي تعمل عليه Grinntech حاليًا وما هي خططها المستقبلية؟
طورت Grinntech مجموعة واسعة من المنتجات والتقنيات حتى الآن. لقد طورنا بطاريات مع جميع عوامل الشكل الخلوي ، مثل الأسطوانية والمنشورية والحقيبة لتطبيقات مختلفة مثل 2-Wheeler و 3-wheeler و Car و Bus and Tractor ، وما إلى ذلك الآن بعد أن قمنا بتغطية التكنولوجيا الأساسية ، بدأنا الحجم انتاج البطاريات. لذلك ، نقوم بإنشاء أول خط تجميع لدينا والذي سوف يصنع في بطاريات كبيرة الحجم للعجلات ذات العجلتين و 3 عجلات.
سنبذل الجهود في جانبين مختلفين الآن.
حجم إنتاج بطاريات 2-Wheeler و 3-Wheeler ، نظرًا لأن هذه هي التطبيقات الوحيدة ذات الاستهلاك الكبير في الوقت الحالي. لقد توصلنا إلى مجموعة منتجاتنا الرئيسية التي سيتم الكشف عنها قريبًا. تحقق من صورة النظرة الخاطفة أدناه.
التطوير المشترك للبطاريات المخصصة مع المصنّعين الأصليين للأجهزة لتطبيقات مثل السيارات والحافلات والجرارات وما إلى ذلك. نعتقد أن هذه التطبيقات ستدخل حيز الإنتاج في القريب العاجل وستحتاج جميعها إلى بطاريات مطورة خصيصًا. نحن نطلق على هذا التطوير المخصص للبطاريات باستخدام OEM " Co-Creation ". نحن نعمل بالفعل مع العديد من مصنعي المعدات الأصلية على منتجات Co-Creation هذه وسيتم الكشف عنها في الوقت المناسب.
س: أين ترى سوق المركبات الكهربائية في 5-10 سنوات القادمة؟
نعتقد أن سوق السيارات الكهربائية الهندية يسير في الاتجاه الصحيح. كانت إعانة FAME-2 مفيدة في زيادة اعتماد المركبات الكهربائية وأنا أقدر تحرك الحكومة - لا سيما نهج التوطين وتحسين الجودة من أجل التأهل للحصول على دعم FAME-2.
على الرغم من أن الاعتماد الأولي للمركبات الكهربائية كان بطيئًا في الهند ، إلا أننا نعتقد أنه في الوقت المناسب ، سيتغير هذا وسيصبح اعتماد المركبات الكهربائية الهندية أسرع من الوتيرة العالمية. والسبب هو أن تطبيقات السيارات الهندية مثل المسافات المقطوعة وظروف المرور مناسبة تمامًا لاعتماد المركبات الكهربائية. لا نعتقد أن الهند سوق حساسة من حيث التكلفة ولكنها سوق حساسة للقيمة. نحن قريبون جدًا من النقطة التي ستتجاوز فيها القيمة المشتقة من ملكية السيارات الكهربائية قيمة مركبات ICE. يعد الاعتماد الكامل لـ EV مهمة شاقة قد تستغرق عقودًا لإكمالها. نعتقد أن 2-Wheeler و 3-Wheeler سوف يقودان التبني يليه Bus ثم Car. في السنوات الخمس المقبلة ،سنرى جزءًا كبيرًا من المركبات ذات العجلتين والعربات الثلاثية تتحول إلى EV بينما من المحتمل أن تستغرق الحافلات والسيارات أكثر من 10 سنوات لتتحول بشكل كبير إلى EV.