Baterije so prihodnost in Kitajska to že dolgo ve
Leta 2005 je imela Kitajska le dva proizvajalca baterij za električna vozila. Danes proizvede veliko večino litij-ionskih baterij na svetu. Da bi razumeli, kako je do tega preskoka prišlo, se moramo vrniti na začetek zgodbe. Zahvaljujoč sodelovanju treh znanstvenikov pred 50 leti, je nastala tehnologija, ki omogoča dolgoročno shranjevanje energije velike gostote v pametnih napravah, električnih vozilih in celo sončnih letalih. Litij-ionske baterije danes omogočajo tudi stabilizacijo energetskih omrežij, ki se zanašajo na nestabilne vire, kot sta veter in sonce.
Litij-ionska baterija je danes tako samoumevna, da nanjo skoraj ne pomislimo več. Prav ta neopazna celica je postala osrčje sodobnega sveta; deluje v naših telefonih, prenosnikih, električnih avtomobilih in velikih hranilnikih energije na obrobjih mest in industrijskih con. Pot do nje ni bila premočrtna. Bila je dolga, polna tveganj, naključij, prebojev in odločitev, ki so skozi desetletja preoblikovali svetovno razmerje moči. Danes se zgodba, ki se je začela v laboratorijih britanskih, ameriških in japonskih kemikov, nadaljuje v velikanskih kitajskih tovarnah, ki poganjajo globalni energetski prehod – in svet si prvič iskreno priznava, da Kitajske skoraj ni mogoče dohiteti.
Za plačilo lahko uporabite plačilno kartico ali PayPal ali Google Pay:
Najprej se morate prijaviti.
V kolikor še nimate svoje prijave, se lahko registrirate.
Leta 2005 je imela Kitajska le dva proizvajalca baterij za električna vozila. Danes proizvede veliko večino litij-ionskih baterij na svetu. Da bi razumeli, kako je do tega preskoka prišlo, se moramo vrniti na začetek zgodbe. Zahvaljujoč sodelovanju treh znanstvenikov pred 50 leti, je nastala tehnologija, ki omogoča dolgoročno shranjevanje energije velike gostote v pametnih napravah, električnih vozilih in celo sončnih letalih. Litij-ionske baterije danes omogočajo tudi stabilizacijo energetskih omrežij, ki se zanašajo na nestabilne vire, kot sta veter in sonce.
Litij-ionska baterija je danes tako samoumevna, da nanjo skoraj ne pomislimo več. Prav ta neopazna celica je postala osrčje sodobnega sveta; deluje v naših telefonih, prenosnikih, električnih avtomobilih in velikih hranilnikih energije na obrobjih mest in industrijskih con. Pot do nje ni bila premočrtna. Bila je dolga, polna tveganj, naključij, prebojev in odločitev, ki so skozi desetletja preoblikovali svetovno razmerje moči. Danes se zgodba, ki se je začela v laboratorijih britanskih, ameriških in japonskih kemikov, nadaljuje v velikanskih kitajskih tovarnah, ki poganjajo globalni energetski prehod – in svet si prvič iskreno priznava, da Kitajske skoraj ni mogoče dohiteti.
Stanley Whittingham, John Goodenough, Akira Yoshino so leta 2019 prejeli Nobelovo nagrado.
Vse se je začelo pred približno 50 leti, ko so M. Stanley Whittingham, John B. Goodenough in Akira Yoshino vsak na svojem koncu sveta poskušali rešiti isto uganko: kako ustvariti baterijo, ki bo dovolj lahka, varna in zmogljiva, da bo poganjala novo generacijo prenosnih naprav. Whittinghamu je prvemu uspelo uporabiti kovino litij za shranjevanje energije pri sobni temperaturi brez nevarnosti eksplozije. Njegova rešitev je temeljila na titanovem sulfidu, materialu, ki omogoča premikanje litijevih ionov med elektrodama in tako ustvarja električni tok. Ta inovacija je postavila temelje sodobnim litij-ionskim baterijam. Leta 1980 je Goodenough nadgradil zasnovo z močnejšimi kovinskimi oksidi, kasneje pa je Yoshino na Japonskem razvil prvo komercialno različico baterije. Ko je Sony leta 1991 predstavil prvo serijsko različico na trgu, se je začelo novo poglavje človeške mobilnosti. Sprva je bila zgodba povsem japonska. Japonska industrija je v 90. letih nadzorovala skoraj ves svetovni trg baterij, Južna Koreja pa jo je postopoma dohitevala. Leta 2000 je bilo kar 93 odstotkov vseh litij-ionskih celic japonskega porekla, Sanyo je vodil trg, Panasonic in Sony sta mu sledila. Zdelo se je, da ima Japonska prihodnost v svojih rokah. A prav v tem času se je zgodil prvi, na videz skromen premik, ki je razkril kitajsko ambicijo.
Olimpijske igre leta 2008 v Pekingu so točka preloma v zgodbi o prevladi na baterijskem trgu.
Ko so Peking leta 2001 izbrali za gostitelja olimpijskih iger, je bila ena od ključnih odločitev, da bodo igre zelene in visokotehnološke. To ni bila le simbolična gesta. Kitajska je prepoznala priložnost, da ob svetovnem dogodku pokaže novo tehnološko samozavest. Leta 2008 je tako med prizorišči vozilo okoli 50 avtobusov na litij-ionske baterije. Z današnjega vidika se morda zdi nepomembno, a tedaj je bila to drzna odločitev, saj sta v državi obstajali le dve podjetji, ki sta sploh znali izdelati baterije za električna vozila. Zgodba iz zakulisja je skoraj filmska. Leta 2003 so raziskovalci Pekinškega centra za razvoj novih materialov dobili nalogo analizirati, ali Kitajska sploh ima baterijsko industrijo. Ugotovitev je bila preprosta: skoraj ničesar ni bilo. Leta 2005 so organizirali prvo nacionalno konferenco o litij-ionskih baterijah, na kateri se je zbralo komaj 200 ljudi iz celotne industrije. CATL je bil takrat le oddelek japonskega podjetja, BYD je izdeloval baterije za telefone. Nihče si ni predstavljal, da bo država čez 20 let proizvajala več kot tri četrtine vseh litij-ionskih celic na svetu in da bo med desetimi največjimi proizvajalci kar šest kitajskih.
Kitajski električni avtobus – uspešna zgodba je navdihnila preoblikovanje kitajske avtomobilske industrije v smer električnih vozil.
V začetku leta 2009, ko je Kitajska brez zapletov izvedla prvo večjo preizkušnjo električnega javnega prevoza na olimpijskih avtobusih, je Peking začutil, da je napočil trenutek za drzno potezo. Država se je odločila preoblikovati in revitalizirati svojo avtomobilsko industrijo. Opustila je razvoj motorjev z notranjim zgorevanjem, kjer je desetletja zaman lovila zahodne tekmece, ter se posvetila povsem novemu področju – električnim vozilom. Kitajska politika je v njih prepoznala priložnost za preskok. Električna mobilnost je bila še nerazvito področje, prazno polje, kjer nihče ni imel jasne prednosti, zato bi lahko Kitajska začela z istega izhodišča kot Zahod in ga morda celo prehitela. Država je zato na nacionalni ravni pripravila jasen načrt, ki je lokalne oblasti usmerjal h gradnji dobavnih verig in polnilne infrastrukture ter k podpori domačim podjetjem, ki so raziskovala in razvijala tehnologije za električna vozila, vključno z baterijami.
Kitajska vizija električnih vozil ni nastala v vakuumu. Po mnenju številnih analitikov je pomemben del navdiha predstavljala prav zgodba Združenih držav, kjer je ameriški interes za električna vozila prvič zacvetel v 70. letih po naftni krizi, nato pa še enkrat v 90. letih, ko je Kalifornija uvedla program vozil brez emisij (ZEV). Ta je avtomobilske velikane, kot je General Motors, prisilil v razvoj električnih vozil. Nato so sledili pritiski na politiko. Naftna in avtomobilska industrija sta lobirali za omilitev zahtev, ki so postopoma dajale prednost tehnologijam gorivnih celic ali hibridom. Posledica je bila, da ZDA niso razvile večje industrije litij-ionskih baterij, medtem ko je Kitajska pozorno opazovala, se učila iz napak in prepoznala električna vozila kot odskočno desko za tako imenovano četrto industrijsko revolucijo. Po letu 2000 je administracija Georgea W. Busha sicer ponovno spodbudila raziskave tehnologij električnih vozil, a je kriza leta 2008 ustavila investicijski tok. Podjetja so propadala ali bila prodana, pogosto prav kitajskim kupcem. Med njimi je bilo tudi podjetje A123, ki je razvilo napredne baterije na MIT in ga je leta 2013 kupila kitajska družba Wanxiang. Medtem je Kitajska lansirala svoj obsežni spodbujevalni paket, del katerega je bil namenjen projektom za zmanjševanje emisij. To je sprožilo domači val zanimanja za čisto energijo in tehnologije novih energij, vključno z električnimi vozili.
Med letoma 2012 in 2020 je Kitajska še okrepila svojo strategijo. Določila je cilje pri številih električnih vozil na cestah in postavila tehnične pogoje, ki so podpirali razvoj proizvajalcev vozil in baterij. Leta 2013 je subvencioniranje nakupa električnih vozil razširila na zasebne kupce, kar je sprožilo eksplozijo prodaje. V osmih letih je država podelila približno 200 milijard juanov davčnih olajšav za nova energetska vozila. Učinki so bili takojšnji: proizvodnja in prodaja električnih avtomobilov sta se v letih 2014 in 2015 več kot potrojili, tržni delež pa je z 1,3 odstotka leta 2015 narasel na več kot 40 odstotkov do leta 2024. Največji preobrat je sledil leta 2015, ko je Peking uvedel pravilo, ki je domače proizvajalce baterij močno zaščitilo. Če je želel proizvajalec vozil prejeti subvencijo, je moral uporabiti baterije le tistih dobaviteljev, ki so bili na državnem seznamu. Vseh 57 jih je bilo kitajskih. Tujci, vključno z Južno Korejo, so bili čez noč izključeni. Ukrep je katapultiral podjetja, kot je CATL. Tako je že leta 2017 postalo največji svetovni proizvajalec baterij za električna vozila, razvija jih tudi za Teslo.
Kitajska podjetja z roko v roki sodelujejo s politiko, vzgajajo inženirje v praksi in nikoli ne ustavijo proizvodnih trakov.
Za kitajsko zgodbo o uspehu ni zaslužna le državna politika. Kitajska podjetja izkazujejo izjemno sposobnost prilagajanja, eksperimentiranja in množične proizvodnje. Ko je CATL leta 2011 postal samostojno podjetje, je začel intenzivni razvoj in zelo hitro presegel Panasonic, nekoč nespornega kralja baterij. Odločilna prednost je proizvodna natančnost. Baterijski sklopi vsebujejo na stotine celic, pri čemer mora biti vsaka skoraj identična. To zahteva ogromne, avtomatizirane tovarne s strogimi standardi in stalnim preverjanjem kakovosti, v čemer Kitajska blesti. Kitajska podjetja pogosto obvladujejo celotno verigo, od rafinacije litija do izdelave elektrod in končnih baterijskih paketov, kar vodi do nižjih stroškov, večje surovinske varnosti in izjemno velike odzivnosti. K uspehu prispeva še nekaj, kar pogosto spregledamo: ogromno število strokovnjakov srednjega profila, inženirjev v praksi, ki ne delajo le v laboratoriju ali le na proizvodni liniji, temveč razumejo oboje. Ti strokovnjaki izboljšujejo procese skoraj vsak teden, baterijske tovarne pa so laboratoriji v živo, kjer se inovacije merijo v odstotkih stroškov in vatnih urah na liter.
Tako se pripoved, ki se je začela z raziskovalnimi zapiski treh kemikov, preselila na olimpijske avtobuse in nato razširila po svetu, danes nadaljuje v gigantskih halah, kjer tekoči trakovi nikoli ne stojijo. Svet je morda na pragu novih baterijskih tehnologij, vendar je Kitajska 20 let gradila nekaj, česar drugi niso – ekosistem.
