Transport är en av de största bidragsgivarna till den globala uppvärmningen och representerar mer än 23% av de globala energirelaterade koldioxidutsläppen. Idag ses elbilar som ett alternativt grönt sätt att pendla men för att göra elbilar mer överkomliga och praktiska behöver vi mycket mer effektiva batterier och batteriladdningsteknik.
Grinntech Technologies, ett bootstrapped litiumbatteriteknologiföretag, gör kontinuerliga ansträngningar för att ta itu med frågan om koldioxidutsläpp och för att få till stånd en elektrisk revolution i landet. Med några av de största batteritillverkarna som licensierar Grinntechs teknologier och lösningar banar företaget snabbt väg för elfordon och stationär energilagring att gå mainstream.
I strävan att veta mer om företaget och förstå hur deras litiumbatterier medför förändringar, ställde vi Nikhilesh Mishra, VD och grundare av företaget några frågor. Här är vad han har att säga.
F. Idag är Grinntech Indiens ledande leverantör av litiumbatteriteknik, hur började allt?
Det hela började vintern 2008 när jag var mitt sista år på B. Tech (mekanisk) på IIT Roorkee. Vid den tiden brukade jag hålla föreläsningar för juniorer om bilens ämnen under SAE IIT Roorkee-kapitlet. Halvvägs genom serien täckte jag några föreläsningar om EV-tåg och EV-batterier. Det slog mig då att min karriär kommer att se övergången från bensinmotorer till elbilar och resan för att lära mig om elbilar och batterisystem började.
Efter examen beslutade Puneet (en vän från college) och jag att starta ett företag inom EV-domänen. Vi började experimentera med olika typer av batterier och EV-affärsmodeller. Vi experimenterade med zink-luftbatteri, natrium-nickel-kloridbatteri, litiumjonbatteri, batteribyte, EV-omvandlingssats etc.
Lång historia kort, vi slutade slutligen med att utveckla litiumjonbatterier. Vi började med att utveckla batterier för fordonsapplikationer samt stationära energilagringsapplikationer. Vi var redo med grundläggande teknik och några prototyper till 2016, men de höga kostnaderna för batteri och EV var ett stort hinder för dess antagande. Tänk på att det inte fanns någon FAME-subvention vid den tiden.
Det var då vi kom i kontakt med CBEEV (Center of Battery Engineering and Electric Vehicle) på IIT Madras. CBEEV är ett samarbete mellan startups, Industry och Academia som syftar till att hitta lösningar på problem av strategisk betydelse. Vår första utveckling var inriktad på att byta ekosystem eftersom vi hade det dubbla målet att skapa en produkt såväl som en marknad. Vi använde denna möjlighet för att utveckla ett brett utbud av produkter från små tvåhjuliga batterier till större bil-, buss- och till och med traktorbatterier. Vi hade möjlighet att arbeta med stora OEM-tillverkare som Mahindra, Tafe och Tata Motors, etc.
F. Vilken typ av teknik krävs för att möjliggöra inhemsk massproduktion av litiumbatterier? Hur hjälper Grinntech till att detta sker i Indien?
Litiumjonbatteriets värdekedja kan delas upp i tre delar.
Råmaterial: Värdekedjan börjar med brytning och raffinering av råvaror som litium, nickel, kobolt, mangan, grafit, koppar och aluminium etc. Dessa material bearbetas sedan för att göra anod-, katod-, separator- och elektrolytmaterial. Denna aktivitet är cirka 35% av värdekedjan och domineras för närvarande av stora kinesiska företag, även om det också finns några koreanska och europeiska företag.
Cell: Det andra steget är omvandlingen av dessa råvaror till litiumjonceller. Denna process involverar viss anpassning, mestadels i form av tillsatser och elektrolyter som definierar beteenden hos cellerna. Denna aktivitet lägger till ytterligare 30% i värdekedjan och görs av företag som LG, Samsung, Panasonic, CATL och BYD, etc.
Cell to Pack: Den tredje och mest uppströmsaktiviteten är att ta dessa celler och skapa ett batteripaket genom att lägga till BMS (Battery Management System), mekaniska förpacknings- och kylningslösningar etc. Denna aktivitet lägger till de sista 35% i värdekedjan och är görs av Grinntech och företag som oss.
De tekniska möjligheterna som krävs för att utföra dessa uppgifter är i stigande ordning, ännu viktigare ur tidskravssynpunkt. Till exempel kan det ta 2 till 3 år att utveckla tekniken för att konvertera cellen till batteriet medan 5 till 10 år kan behövas för att utveckla teknik för litiumjonceller av högsta kvalitet. Att tillverka råvara är mer av grundläggande forskning och kan ta årtionden.
Det är därför Grinntech har börjat från cell till pack-teknik eftersom det tar lägst tid medan vi fortfarande kommer att lägga till 35% av värdekedjan. Grinntech har utvecklat dessa teknologier under de senaste tre åren och börjat kommersialisera dem.
Tekniken som behövs för att utveckla dessa batterier är relaterad till mekanisk design (batteriets styrka), termisk design (kylning av batteriet) och inbyggd design (BMS för batteriets säkerhet). Dessa tekniker, även om de är komplexa, har framgångsrikt utvecklats av Grinntech och nu har vi världsklassbatterier för säkerhetskritiska fordonsapplikationer.
F. Dela några tekniska aspekter av dina batteripaket och batterihanteringssystem.
Det finns många parametrar som definierar batteriets överlägsenhet. Vi grupperar dem vanligtvis som prestanda, säkerhet och funktioner
Prestanda täcker användbarhetsaspekten av batteriet som hur mycket ström du kan dra (Pickup och hastighet), hur mycket energi du kan lagra (fordonets räckvidd), kan du använda den i extremt hög och låg temperatur, många kilometer och år batteriet senast innan du måste byta ut det osv. Våra batterier är klassledande när det gäller att packa mer energi och kraft i ett litet utrymme. Vi har nått den magiska siffran 300Wh / l för våra tvåhjuliga batterier. Detta antal är cirka 30% högre än våra konkurrenter och resulterar i ett stort utbud i en liten volym för användaren.
Säkerhet täcker aspekten av att göra batteriet säkert i alla situationer. Batteriet ska vara säkert inte bara under avsedda applikationsförhållanden utan även under missbruk. Grinntech leder batteriutvecklingen med funktionella säkerhetsstandarder som är en guldstandard inom fordonsapplikationer. Funktionella säkerhetskompatibla batterier är säkra vid normal användning men det är också säkert när det misslyckas genom att misslyckas på ett kontrollerat sätt som skyddar användaren.
Funktioner täcker interaktionen mellan batteri och användare. Till skillnad från traditionella blybatterier är litiumjonbatterier en smart enhet som kan utföra många funktioner på grund av den inbyggda datorn (BMS). De flesta av dessa funktioner är att göra att användaren får information och kontroll över att använda batteri och fordon. Grinntech-batterier är laddade med många funktioner som är branschledande och gör det roligt att använda vårt batteri. Våra batterier har också BLE (Bluetooth), 4G och NBIoT. Detta gör också batteriet redo för byte av applikationer. I synnerhet NBIoT är mycket viktigt för att byta applikation och delad mobilitet eftersom det gör det möjligt att använda underjordiska parkeringsplatser på grund av NBIoT låg frekvens och därmed bättre penetration.
F. Att etablera en leveranskedja i Indien för litiumbatteriteknik borde ha varit utmanande, hur kom Grinntech över det?
Vi har mött utmaningar i flera aspekter av leveranskedjan. För att kunna producera en produkt som kan konkurrera på världsscenen måste det som vi ber från våra leverantörer också vara banbrytande. Det finns processer och funktioner som för närvarande är okända i Indien. Grinntech bygger på tron att en "design and make in India-filosofi" är det som kommer att sätta oss på världens EV-scen. På grund av detta har vi lagt enorma resurser och ansträngningar i utvecklingen av den inhemska leverantören och har helt enkelt inte tagit ”inte möjligt i Indien” för svar. Vi har fortfarande några sätt att konkurrera med Kina när det gäller kostnader och tidslinjer, men genom åren har vi kunnat bygga ett ekosystem som vi tror snart kommer att vara i världsklass.
Fråga: Vilken typ av tekniska svårigheter eller tekniska hinder som Grinntech står inför när man arbetar med litiumbatterier?
Det viktigaste är att utveckla teamet. Eftersom det är en ny teknik finns det helt enkelt inte tillräckligt många personer med tidigare erfarenhet av att utveckla litiumjonbatterier. Vårt tillvägagångssätt har varit att anställa människor, träna dem på denna teknik och sedan börja de bidra. Detta gör processen långsam och kostsam. Med uthållighet och en kunskapsdelningskultur har Grinntech kunnat utveckla ett team med 50+ yrkesverksamma från olika domäner, som har full erfarenhet av att utveckla litiumjonbatterier nu.
Ett annat viktigt problem är att kunder just nu inte är helt medvetna om tekniken och vi måste lägga mycket ansträngningar på att hitta vad kunden behöver istället för vad kunden vill ha ( som önskemål påverkas många gånger av fel uppfattning om teknik eller marknadsföring. gimmick).
På tekniksidan kommer det mesta av problemet att få rätt i försörjningskedjan som jag tidigare har diskuterat. Att få rätt del med rätt kvalitet och tidslinje har varit en mardröm, men nu är det mycket mer som kontrollerar. Ständigt förändrad teknik och förändrad marknadsdynamik hjälper inte heller.
Silverfodret är att alla dessa utmaningar möter alla. Grinntech har med sin smidiga strategi för produktutveckling bättre kunnat svara på utmaningar mycket snabbare och kommit med en mängd olika produkter som är lämpliga för indiska behov.
F. Grinntech har presenterat sina litiumjonbatterier för vår premiärminister Narendra Modi. Hur var upplevelsen och svaret?
Det var en ära att vara värd för vår premiärminister Narendra Modi vid IIT Madras Research Park där han tillbringade tid på att titta på våra produkter och tekniker. Tillsammans med oss fanns det andra företag som arbetar för att tillverka andra EV-komponenter som Motor och Controller osv. När ögonblicket anlände och såg alla saker var den första raden som han sa "Mujhe to Battery Chahiye" dvs " Viktigast av allt behöver jag batterier ”. Detta förstärker vår övertygelse om att batteri spelar den viktigaste rollen för användning av elbil och att lokalisera batteritillverkning i Indien är av största strategiska betydelse.
Fråga: Vad arbetar Grinntech för närvarande med och vad är dess framtida planer?
Grinntech har utvecklat ett brett utbud av produkter och tekniker nu. Vi har utvecklat batterier med alla cellformfaktorer, dvs cylindriska, prismatiska och påse för olika applikationer som 2-hjul, 3-hjul, bil, buss och traktor etc. Nu när vi har täckt bastekniken startar vi volymen produktion av batterier. För det sätter vi upp vår första monteringslinje som kommer att tillverka stora batterier för tvåhjulingar och trehjulingar.
Vi kommer att satsa på två olika aspekter nu.
Volymproduktion av batterier med två hjul och tre hjul, eftersom det här är de enda applikationerna med hög volymförbrukning just nu. Vi har kommit fram till vårt flaggskepp av produkter som kommer att presenteras snart. Kolla in bilden nedan.
Gemensam utveckling av anpassade batterier med OEM för applikationer som bil, buss och traktorer etc. Vi tror att dessa applikationer kommer att vara i volymproduktion mycket snart och de kommer alla att behöva specialutvecklade batterier. Vi kallar denna anpassade utveckling av batterier med OEM ” Co-Creation ”. Vi arbetar redan med flera OEM-tillverkare på dessa Co-Creation-produkter och de kommer att presenteras med tiden.
F. Var ser du EV-marknaden de närmaste 5-10 åren?
Vi tror att den indiska EV-marknaden går i rätt riktning. FAME-2-subventionen har varit till hjälp vid ökad EV-antagande och jag uppskattar regeringens drag - särskilt metoden för lokalisering och kvalitetsförbättring för att kvalificera sig för FAME-2-subventionen.
Även om det ursprungliga antagandet av EV har gått långsamt i Indien, tror vi att detta med tiden kommer att förändras och indiska EV-antagande kommer att vara snabbare än den globala takten. Anledningen är att indiska fordonsapplikationer som avstånd och trafikförhållanden är väl lämpade för EV-användning. Vi tror inte att Indien är en kostnadskänslig marknad utan snarare en värdekänslig marknad. Vi är väldigt nära den punkt då värdet som härrör från EV-ägande kommer att överträffa det för ICE-fordon. Fullständig antagande av EV är en härlig uppgift som kan ta decennier att slutföra. Vi tror att 2-Wheeler och 3-Wheeler kommer att leda antagandet följt av Buss och sedan Car. Under de kommande fem åren,vi kommer att se en betydande del av tvåhjulingar och trehjulingar som växlar till EV medan bussar och bilar antagligen kommer att ta 10+ år att väsentligt växla till EV.