Stapleton: gigafábricas de baterias nem sempre são a escolha certa

Quando se trata de fabricar baterias para veículos e equipamentos elétricos a bateria (BE), existem fábricas e gigafábricas. Estas últimas, como o nome sugere, são instalações gigantescas projetadas para produzir vários gigawatts-hora (GWh) de baterias por ano, geralmente do tipo íon-lítio.

As gigafábricas modernas podem exceder 100 GWh de produção a cada ano, com grande parte dessa capacidade destinada a abastecer o setor de veículos elétricos em rápido crescimento.

Nos EUA, alguns exemplos incluem a Gigafactory Nevada da Tesla e a BlueOval City da Ford, no Tennessee. A Northvolt Ett da Suécia e a gigafactory da CATL na Alemanha estão entre as maiores unidades de produção da Europa.

Nem sempre é adequado

“Gigafábricas são importantes”, disse Alex Stapleton, diretor comercial da Alexander Battery Technologies, fabricante britânica de baterias personalizadas para OEMs. “Elas são um grande indicador de para onde os investimentos estão indo, para onde o dinheiro está fluindo e onde os projetos serão realizados.”

No entanto, Stapleton disse que a escala que eles fornecem não é necessariamente apropriada para muitos equipamentos comerciais e fabricantes de veículos originais.

Vista aérea da Gigafábrica da Tesla perto de Sparks, Nevada, 18 de agosto de 2018. (Foto: Reuters/Bob Strong via ReutersConnect)

"Se você está falando de um setor automotivo de nível 1 ou algo assim, então, com certeza, esses caras estão bem preparados e é isso que eles buscam fazer", disse ele. "Mas esses são projetos que duram anos. Eles pensam: vamos começar a produção em 2030 ou algo assim, e todos começam a planejar em torno disso."

No entanto, para fabricantes de equipamentos originais (OEMs) que produzem de 1.000 a 5.000 veículos por ano — especialmente considerando seus preços, que costumam ser de seis dígitos — o modelo de gigafábrica geralmente não é apropriado.

“Isso significa se fixar em formatos de células específicos, em cronogramas de produção e programas de longo prazo”, disse Stapleton. “Isso provavelmente aumenta o risco.”

Flexibilidade e personalização são importantes

Os fabricantes de equipamentos comerciais e veículos originais também têm necessidades específicas que uma gigafábrica não consegue atender com eficiência.

“Muitas vezes, eles exigem mais flexibilidade, mais personalização, um retorno mais rápido”, disse Stapleton, “um caminho mais fácil, eu diria, para seus projetos do que aquele modelo de gigafábrica permite”.

Ele acrescentou: "Acho que o modelo de gigafábrica realmente apoia o lado da oferta e não afeta profundamente o lado da demanda, onde o suporte realmente tem valor. Essas empresas precisam de um suporte de engenharia sério, sem os custos indiretos, sem as previsões de escala que acompanham esses programas automotivos."

A vantagem personalizada

É isso que, segundo Stapleton, está levando muitos fabricantes de equipamentos originais (OEMs) a considerar baterias personalizadas para seus equipamentos. Para veículos e equipamentos eletrificados, poucos componentes são tão críticos quanto a bateria.

“Reservar tempo e cuidado para trabalhar nessa bateria certamente agregará valor ao seu cliente final”, disse ele.

Stapleton acrescentou: “Com aplicações de menor volume, acredito que há um crescimento porque as pessoas querem acessar essa diferenciação.

Processo Claro

Para OEMs que buscam desenvolver baterias para seus produtos, a Alexander Battery Technologies desenvolveu um processo robusto para ajudar os clientes a superar os desafios.

Alex Stapleton. (Foto: Alexander Battery Technologies)

“O fone de ouvido sem fio é muito diferente do veículo, [mas] os princípios permanecem os mesmos”, disse Stapleton. “Temos um processo de engenharia muito rigoroso, com etapas definidas.”

Ele explicou que a primeira tarefa é desenvolver colaborativamente um escopo de trabalho.

“Isso basicamente impulsiona um nível de documentação no início do projeto, onde temos todas as informações do cliente, suas especificações-alvo e o que ele está tentando alcançar”, disse Stapleton. “Depois, analisamos aspectos como considerações regulatórias, conformidade e tudo o mais que precisa ser incluído nesse caldeirão.”

Segundo Stapleton, a fase de documentação de baterias de veículos e equipamentos pode ser demorada.

“Se for do zero, 18 meses a dois anos não são irrealistas em termos de documentação”, disse ele. “Porque há tópicos enormes — como a segurança funcional, que é um tópico realmente importante quando se trata desse tipo de bateria — e as demandas de documentação para segurança funcional são extremamente altas.”

Embora Stapleton tenha dito que a documentação é a parte mais difícil do processo, o resultado é uma lista de entregas que abordam marcos e métricas importantes.

“Eles têm um pontapé inicial muito transparente, com toda a nossa equipe presente”, disse Stapleton. “Eles conhecem todos que estão trabalhando no projeto desde o início, e documentam isso para saber quem é cada um.”

Repetibilidade vs. Novidade

Dado o trabalho da Alexander Battery Technologies em baterias personalizadas para veículos, Stapleton disse que às vezes o processo de documentação pode ser simplificado por meio de sua experiência anterior.

“Há uma linha de pensamento nesses conjuntos de baterias que, pode-se dizer, provavelmente será modular, precisará de CANbus e de gerenciamento térmico”, disse ele. “Definitivamente, há coisas que poderão ser reproduzidas em algum lugar.”

No entanto, há novos aspectos das baterias que não podem ser previstos.

“Temos descoberto coisas novas com novos produtos químicos — baterias com elementos como óxido de titanato de lítio”, disse Stapleton. “Recentemente, fizemos um eVTOL — um sistema de decolagem e pouso vertical — definitivamente algo novo. Portanto, o processo precisa ser projetado para responder à pergunta: 'Como projetar algo corretamente sempre que é a primeira vez?'. Essa não é uma resposta fácil.”

Apoio político necessário

Stapleton disse que espera que as políticas em todo o mundo deem mais consideração aos fornecedores de baterias que não se enquadram no modelo de gigafábrica.

“Existe uma espécie de classe média de design, baterias, OEMs e tudo mais, que movimenta bilhões — não é uma indústria pequena — que também precisa de políticas voltadas para ela”, disse ele. “Não apenas políticas voltadas para o nível das gigafábricas.”

Stapleton reiterou o valor que os fornecedores menores de baterias podem oferecer.

“Também é preciso haver apoio local para a inovação”, disse ele, “e acho que isso torna ambos os lados mais viáveis”.