Stapleton: le gigafactory per le batterie non sono sempre la scelta giusta

Quando si tratta di produrre batterie per veicoli e attrezzature elettriche a batteria (BE), ci sono fabbriche e ci sono gigafactory. Queste ultime, come suggerisce il nome, sono enormi impianti progettati per produrre diversi gigawattora (GWh) di batterie all'anno, spesso agli ioni di litio.

Le moderne gigafactory possono superare i 100 GWh di produzione all'anno, e gran parte di questa capacità è destinata ad alimentare il settore dei veicoli elettrici in rapida crescita.

Negli Stati Uniti, alcuni esempi includono la Gigafactory di Tesla in Nevada e la BlueOval City di Ford in Tennessee. La svedese Northvolt Ett e la gigafactory di CATL in Germania sono tra i più grandi siti produttivi d'Europa.

Non sempre adatto

"Le gigafactory sono importanti", ha affermato Alex Stapleton, direttore commerciale di Alexander Battery Technologies, un produttore britannico di pacchi batteria personalizzati per OEM. "Sono un importante indicatore di dove vanno gli investimenti, dove fluisce il denaro, dove si realizzeranno i progetti".

Stapleton ha tuttavia affermato che la scala da loro offerta non è necessariamente adatta a molti OEM di veicoli e attrezzature commerciali.

Vista aerea della Tesla Gigafactory vicino a Sparks, Nevada, 18 agosto 2018. (Foto: Reuters/Bob Strong tramite ReutersConnect)

"Se si parla di Tier 1 automotive o qualcosa del genere, allora quei ragazzi sono assolutamente ben organizzati ed è quello che cercano di fare", ha detto. "Ma questi sono progetti che durano anni. Pensano, 'iniziamo la produzione nel 2030 o giù di lì', e tutti iniziano a pianificare di conseguenza."

Tuttavia, per gli OEM che producono da 1.000 a 5.000 veicoli all'anno, soprattutto se si considerano i prezzi spesso a sei cifre, il modello gigafactory spesso non è adatto.

"Significa vincolarsi a specifici formati cellulari, a calendari di produzione e a programmi a lungo termine", ha detto Stapleton. "Questo probabilmente aumenta il rischio."

Flessibilità e personalizzazione sono importanti

Anche le aziende OEM di veicoli e attrezzature commerciali hanno esigenze particolari che una gigafactory non può soddisfare in modo efficace.

"Spesso hanno bisogno di più flessibilità, più personalizzazione, tempi di risposta più rapidi", ha detto Stapleton, "una via d'accesso più semplice, direi, ai loro progetti rispetto a quella consentita da quel tipo di modello di gigafactory".

Ha aggiunto: "Credo che il modello della gigafactory supporti davvero l'offerta e non influisca in modo significativo sulla domanda, dove il supporto ha effettivamente valore. Queste aziende hanno bisogno di un serio supporto ingegneristico, senza le spese generali e le previsioni su larga scala che accompagnano i programmi automotive".

Il vantaggio su misura

È questo che, secondo Stapleton, sta spingendo molti OEM a prendere in considerazione batterie personalizzate per le loro attrezzature. Per le attrezzature e i veicoli elettrici, pochi componenti sono così critici come la batteria.

"Prendersi il tempo e la cura necessari per lavorare su quella batteria significa quasi certamente offrire valore al cliente finale", ha affermato.

Stapleton ha aggiunto: "Penso che ci sia una crescita nelle applicazioni di volume più ridotto perché le persone vogliono accedere a questa differenziazione.

Processo chiaro

Per gli OEM che desiderano sviluppare batterie per i loro prodotti, Alexander Battery Technologies ha sviluppato un solido processo pensato per aiutare i clienti ad affrontare le sfide.

Alex Stapleton. (Foto: Alexander Battery Technologies)

"L'auricolare wireless è molto diverso dal veicolo, [ma] i principi rimangono gli stessi", ha detto Stapleton. "Abbiamo un processo di progettazione molto rigoroso, suddiviso in fasi."

Ha spiegato che la prima cosa da fare è elaborare in modo collaborativo un ambito di lavoro.

"Questo, in sostanza, genera un livello di documentazione all'inizio del progetto, in cui raccogliamo tutti gli input del cliente, le sue specifiche target e ciò che sta cercando di raggiungere", ha affermato Stapleton. "Poi li analizziamo attraverso aspetti come le considerazioni normative, la conformità e tutto ciò che deve essere incluso in questo calderone."

Secondo Stapleton, la fase di documentazione per le batterie dei veicoli e delle attrezzature può richiedere molto tempo.

"Se si parte da zero, un periodo da 18 mesi a due anni non è irrealistico in termini di documentazione", ha affermato. "Perché ci sono argomenti enormi – come la sicurezza funzionale, che è un tema davvero importante quando si tratta di questo tipo di pacchi batteria – e i requisiti di documentazione per la sicurezza funzionale sono estremamente elevati".

Sebbene Stapleton abbia affermato che la documentazione è la parte più difficile del processo, il risultato è un elenco di risultati che riguardano traguardi e parametri chiave.

"Ottengono un avvio molto trasparente, con tutto il nostro team presente", ha detto Stapleton. "Hanno la possibilità di incontrare tutti coloro che lavorano al progetto fin dall'inizio, e di documentare il tutto per sapere chi sono tutti."

Ripetibilità vs. Novità

Stapleton ha affermato che, dato il lavoro svolto da Alexander Battery Technologies nel campo delle batterie su misura per veicoli, talvolta il processo di documentazione può essere semplificato grazie alla loro esperienza pregressa.

"C'è un filo conduttore in quei pacchi batteria, che si può dire sarà probabilmente modulare, avrà il CANbus, avrà la gestione termica", ha detto. "Ci sono sicuramente cose che saranno in qualche modo ripetibili."

Tuttavia, vi sono aspetti nuovi delle batterie che non possono essere previsti.

"Stiamo sperimentando nuove soluzioni con nuove sostanze chimiche, come pacchi batteria con materiali come l'ossido di titanato di litio", ha detto Stapleton. "Di recente abbiamo realizzato un eVTOL (decollo e atterraggio verticale), decisamente una novità. Quindi, il processo deve essere progettato per rispondere alla domanda: 'Come si fa a progettare qualcosa di perfetto ogni volta, al primo tentativo?'. Non è una risposta facile."

Supporto politico necessario

Stapleton ha affermato di sperare che le politiche in tutto il mondo prestino maggiore attenzione ai fornitori di batterie che non rientrano nel modello gigafactory.

"Esiste una sorta di classe media del design, delle batterie, degli OEM e di tutto il resto, che vale miliardi – non è un settore piccolo – e che ha bisogno di politiche mirate anche a questo", ha affermato. "Non solo politiche a livello di gigafactory".

Stapleton ha ribadito il valore che i fornitori di batterie più piccoli possono offrire.

"È necessario anche un sostegno a livello locale per l'innovazione", ha affermato, "e penso che ciò renda entrambe le parti più valide".