O produkcji baterii dla Heavy Duty i planach rozwoju GigafactoryX opowiada Bartek Kras, wiceprezes Impact Clean Power Technology
W zeszłym roku Impact Clean Power Technology, producent systemów bateryjnych dla branży Heavy Duty, zapowiedział zwiększenie mocy produkcyjnych nowej GigafactoryX do 1,2 GWh. Swoje plany zrealizuje już w drugim kwartale 2024 roku, po uruchomieniu zautomatyzowanej linii umożliwiającej montaż jednej baterii w ciągu zaledwie 11 minut. Warto tu nadmienić, że produkcja gniazdowa zajmowała ok 40 minut. Pierwsze elementy długiej na 58 metrów i szerokiej na 19 metrów maszyny dotarły już do Pruszkowa. Cała inwestycja, jak zapewnił wiceprezes Bartek Kras, obejmująca zarówno budynek, jak i pełne wyposażenie, została sfinansowana z własnych środków firmy oraz pożyczek od akcjonariuszy.
Bartek Kras, wiceprezes Impact Clean Power Technology na tle hali w GigafactoryX w Pruszkowie koło Warszawy
— Obecnie nasza zdolność produkcyjna będzie się kształtować od 1,2 do 1,3 GWh, w zależności od rodzaju baterii. Nowa linia ma zaprojektowaną wydajność 1 GWh, ale oprócz tego wciąż wytwarzamy systemy zasilania o mocy 200-300 MWh w systemie gniazdowym. Szacujemy, że pod koniec 2027 roku powinniśmy osiągnąć 1 mld PLN obrotu. Na ten moment zakończyliśmy inwestycje, ale jeśli pojawi się klient z branży Heavy Duty, który będzie chciał kupować więcej, to rozważymy uruchomienie drugiej linii do automatycznego montażu baterii. Maszyna, dostarczona przez firmę teamtechnik Poland, może zostać łatwo przezbrojona w celu produkcji baterii o dużych gabarytach (wysokość stołu), ważących ok. 0,5 tony, do autobusów i ciężarówek elektrycznych. Nikt w Europie nie wytwarza automatycznie tak ciężkich systemów zasilania, wszyscy robią to na sposób gniazdowy — podkreślił wiceprezes.
Baterie zaprojektowane przez inżynierów z ICPT mogą być zainstalowane zarówno na dachu, jak i w podłodze pojazdu, niezależnie od konstrukcji podwozia. Takie rozwiązanie zostało zastosowane m.in. w modelu Enviro 100 firmy Aleksander Denis. Jest to mały elektryczny autobus o długości 9 metrów, mieszczący ponad 40 pasażerów, z baterią o pojemności 370 KWh zapewniającą zasięg ponad 400 km.
— Było to spore wyzwanie technologiczne, ale udało nam się stworzyć baterię o tak dużej pojemności z oddzielnym zawieszeniem, nie stanowiącej elementu konstrukcyjnego podwozia i nie poruszającej się wraz z nim. Okazuje się to szczególnie ważne w autobusach miejskich, które muszą w dynamiczny sposób skręcać i pokonywać przeszkody w postaci progów zwalniających. Oprócz tego autobus na każdym przystanku klęka, czyli pochyla się w stronę wchodzących pasażerów, czasem z wózkami dziecięcymi czy rowerami. Często też posiada wysuwany element podwozia ułatwiający wjazd osobom na wózku inwalidzkim. Naszym pomysłem wyprzedziliśmy konkurencję i tym samym zwiększyliśmy żywotność baterii do 12 lat. Jako firma inżyniersko-produkcyjna chętnie podejmujemy się rozwiązywania różnych problemów i wyzwań, z którymi przychodzą do nas klienci — powiedział Bartek Kras.
Elektryczne autobusy z Europy oczarowały Amerykanów
Pod koniec 2023 roku pruszkowska firma poinformowała o możliwości wejścia na rynek amerykański, a przede wszystkim o chęci zbudowania na miejscu fabryki baterii do autobusów i ciężarówek elektrycznych. Realizacja tego pomysłu może okazać się konieczna, z uwagi na zapisy miejscowego prawa, które zdecydowanie sprzyja lokalnej produkcji.
— Decyzja nie została jeszcze podjęta, ale prowadzimy rozpoznanie. Jeżeli będziemy mieli wystarczającą ilość klientów i znajdziemy finansowanie, to uruchomimy nasze linie również w Stanach Zjednoczonych. Ameryka kojarzy się nam jako kraj samochodów, ale w pojazdach Heavy Duty jest mniej więcej 10 lat w tyle za Europą. Mimo to transport publiczny tam istnieje, są przecież tramwaje, trolejbusy i metro. Nie ma jednak zbyt wielu producentów autobusów. Można ich wymienić na palcach jednej ręki. Są to New Flyer, Gillig, Nova Bus czy Proterra, która niedawno zbankrutowała. Wielu z nich od lat 60-tych nie zmieniło konstrukcji swoich pojazdów, opartych na wielkiej stalowej ramie z wysokim zawieszeniem i koniecznością wchodzenia po wysokich schodkach. Okazuje się, że europejskie niskopodłogowe elektryczne autobusy to dla Amerykanów zupełna nowość. Dlatego producenci tacy jak Solaris, Volvo, Daimler czy Aleksander Denis, którzy są również naszymi klientami, postanowili przenieść te nowoczesne konstrukcje na tamten rynek. My podążymy za nimi w naturalny sposób. Solaris obecnie z powodzeniem przeprowadza testy swojego autobusu w Vancouver. Okazuje się, że przejażdżka pojemnym i cichym miejskim elektrykiem z obniżaną podłogą i podjazdem dla niepełnosprawnych jest bardzo atrakcyjna dla Kanadyjczyków. Stany Zjednoczone są dużym wyzwaniem, chociażby z uwagi na dosyć zacofaną sieć energetyczną, która może być problematyczna przy ładowaniu. Dodatkowym utrudnieniem są duże odległości pomiędzy miastami, ale promowana przez nas technologia baterii o wysokiej gęstości energii i tym samym większym zasięgu, daje nam dużą przewagę rynkową. Potwierdzeniem są rozmowy, które prowadzimy z naszymi partnerami, jak np. Lays Davis Solays, którzy chcą produkować modele z bateriami o maksymalnym zasięgu 400-480 km.
Na nowe technologie w bateriach jeszcze poczekamy
Impact swoje systemy bateryjne opiera na ogniwach litowo-jonowych z elektrolitem ciekłym. W zeszłym roku zakontraktował dostawę gotowych modułów z wrocławskiej fabryki LG Energy Solutions, producenta ogniw, który współpracuje m.in. z takimi markami jak Tesla, Hyundai, Mercedes, Volkswagen czy Ford. Południowo-koreańska firma zamierza też przy pomocy Impact Clean Power Technologies wejść do branży Heavy Duty, gdzie potrzebne są mega pojemne baterie. Podczas naszej rozmowy zapytałam wiceprezesa Bartka Krasa o możliwości zastosowania do produkcji baterii nowatorskich technologii, nad którymi prowadzone są obecnie badania.
— Dobre wiadomości są takie, że na rynku pojawiają się kolejne generacje baterii o nieco większej gęstości energii. Tutaj jednak dobre wiadomości się kończą, bo pomimo ciągłych badań nie widać przełomu technologicznego — oznajmił inżynier Kras. — Mamy co prawda baterie tytanowe, żelazowo-fosforowe i niklowo-manganowe, ale wciąż opieramy się na klasycznej baterii litowo-jonowej, składającej się z elektrod zatopionych w ciekłym elektrolicie w puszkach, kopertach czy tzw. paluszkach. Do produkcji takich baterii potrzebna jest fabryka z wielkimi piecami i mieszankami różnych składników, jak np. kobaltu, z szalenie drogim wodorotlenkiem litu. W laboratoriach powstają już baterie z elektrolitem stałym, ale jeszcze wiele problemów technologicznych czeka na rozwiązanie. My od dwóch lat testujemy różne wersje takich baterii i jako inżynier mogę powiedzieć, że przed 2030 rokiem niewiele się zmieni. Nowe baterie są we wczesnej fazie raczkowania, czyli wiemy, że są problemy, ale jeszcze nie potrafimy ich rozwiązać na poziomie samych ogniw. Poza tym do produkcji baterii solid state potrzebne są inne fabryki niż te, które w tej chwili powstają na świecie. Pojawiły się co prawda pierwsze generacje baterii sodowo-jonowych i testujemy je u nas w fabryce, ale parametry są jeszcze dalekie do zastosowań komercyjnych. Sód jest tani i powszechny, ale nie ma takiej gęstości energii i możliwości szybkiego ładowania jak o wiele droższy lit, który jak na razie jest niezastąpiony w motoryzacji. Baterie sodowo-jonowe mogą się natomiast sprawdzić w magazynach energii.
Nowa linia do produkcji baterii dla Heavy Duty, opracowana przez firmę teamtechnik
Do autobusów stosujemy baterie litowo-tytanowe, które mają fantastyczne właściwości szybkiego ładowania. W Warszawie jeździ 160 Solarisów z naszymi bateriami, które po podłączeniu do pantografów o mocy do 600KWh mogą się naładować do pełna w ciągu niespełna 10 minut. Podobne parametry chciałyby uzyskać samochody osobowe, ale tak szybkie ładowanie wymaga baterii o wielkich pojemnościach i dużych przekrojów kabli o średnicy niemal nadgarstka. Baterie w autobusach nie mają wielkich pojemności, ponieważ mogą się często doładowywać na przystankach końcowych podczas krótkiego odpoczynku kierowcy.
Do zarządzania bateriami stosowanymi w branży Heavy Duty, gdzie od 10 lat wiodącą rolę odgrywają elektryczne autobusy (aż 95%, bo ciężarówki oraz maszyny rolnicze i budowlane dopiero startują w tej dziedzinie), inżynierowie pruszkowskiej firmy używają własnych systemów BMS. Projektują do nich elektronikę i piszą oprogramowanie opracowując przy tym skomplikowane algorytmy. Wiceprezes Kras podkreślił, że Impact nie ma obecnie większej konkurencji w Polsce, oprócz dwóch niemieckich firm BMZ i BorgWarner oraz francuskiej ForseePower. Szwedzki Northvolt produkuje w Gdańsku baterie magazynów energii, a firma Wamtechnik w Warszawie zajmuje się głównie zasilaniem motorów, kosiarek i elektronarzędzi.
Klienci nie chcą oddawać baterii po okresie eksploatacji
Rozmawiając o produkcji baterii nie sposób nie zapytać o recykling. Okazuje się jednak, że prawie wszystkie systemy zasilania wyprodukowane w ICPT wciąż są aktywnie używane, chociaż pierwsze komercyjne wdrożenia miały miejsce w 2012 roku. Wielu klientów zwraca się też do firmy z prośbą o odsprzedanie zużytej baterii w celu wykorzystania jej np. w magazynach energii przy fotowoltaice.
— Używamy ogniw, których cykl życia wynosi około 15 lat. W autobusach baterie powinny działać mniej więcej 8-10 lat, oczywiście w zależności od sposobu użytkowania. Są miasta, gdzie te pojazdy pokonują długie trasy i po 5 latach bateria jest już wyeksploatowana. Średnia długość ich życia to 6-8 lat. Powinniśmy odzyskiwać zużyte baterie i przeznaczać je do innych zastosowań, ale w 2022 roku wróciło do nas zaledwie 5 sztuk, a w 2023 roku ani jedna. Klienci nie chcą nam oddawać baterii, bo uważają, że skoro je kupili, to mogą wykorzystać do własnych celów — powiedział uśmiechając się Bartek Kras. — Jeśli natomiast chodzi o utylizację naszych pakietów, to mogę powiedzieć, że rozpoczęliśmy współpracę z Grupą Elemental, które buduje w Dąbrowie Górniczej pierwszą polską fabrykę do przerabiania ogniw litowo-jonowych na surowce. To właśnie tam, z tzw. czarnej masy, będą pozyskiwane cenne metale do produkcji kolejnych baterii. Dzięki temu stworzymy obieg zamknięty, nawet po drugim życiu ogniw w fotowoltaice, a jeśli zużyjemy baterię całkowicie, to odzyskamy ją z powrotem dzięki technologii firmy Elemental.
Magazyn wysokiego składowania w GigafactoryX
Właścicielem ICPT jest Grupa Kapitałowa Grenevia, do której należą również firmy Famur, Elgór+Hansen i Solar Technik. Pierwsza produkuje maszyny do górnictwa węglowego, druga inteligentne rozwiązania zasilania dla energetyki i przemysłu, a trzecia turbiny wiatrowe. W zeszłym roku Grenevia poinformowała, że staje się coraz bardziej zielona, a co to oznacza?
—Strategią Grenevii jest akwizycja firm, które poprzez wytwarzanie zeroemisyjnych produktów zrównoważą górniczą działalność Famuru. My w tym momencie zapewniamy 30% przychodu. Docelowo Grupa, która ma pakiety kontrolne wszystkich czterech spółek, chce mieć 70% dochodów płynących z zielonej energii. Współdziałamy ze sobą na takiej zasadzie, że jeśli Solar Technik potrzebuje magazynu energii, to my jesteśmy dostawcą. Możemy też zapewnić baterie do rozdzielni elektrycznych Elgór+Hansen lub do maszyn produkowanych przez Famur. Nie jest to jednak nasz główny cel biznesowy i każda firma należąca do Grenevii ma własną autonomię oraz swoich klientów — podkreślił Bartek Kras.
Strategia Impact bardzo mocno skupia się na branży Heavy Duty, ale firma nie wyklucza w przyszłości współpracy z branżą samochodową. Dzięki nowej zautomatyzowanej linii, jako jedna z nielicznych w Europie, będzie mogła produkować baterie seryjnie, nawet po kilka tysięcy sztuk, a po zmianie oprzyrządowania kolejnych kilka tysięcy. Otwiera się też na produkcję kontraktową dla klientów, czyli Build to Print.
Plany rozbudowy, rekrutacje i Play Station dla inżynierów
— Wszystkie procesy mamy opracowane, a w 2024 roku wdrożymy SAP i ATF 16949, co oznacza, że będziemy producentem baterii specjalizowanych, o mocy kilku GWh. W nowym budynku naszej GigafactoryX mieszczą się laboratoria, dział R&D, produkcja i magazyn. Jeśli okaże się to konieczne, będziemy dalej rozbudowywać produkcję. W hali o tej samej wielkości, usytuowanej z tyłu głównej siedziby Impactu, którą na razie wynajmujemy pod logistykę dla zewnętrznej firmy, możemy zainstalować kolejne 4 GWh. Jesteśmy też właścicielami łąki o powierzchni 55 tys m2, z warunkami zabudowy pod działalność gospodarczą, gdzie – jeśli okaże się to konieczne – zbudujemy następną halę. Docelowo możemy dojść nawet do mocy 10GWh w 2030 roku, o ile elektryfikacja będzie postępować zgodnie z planem.
Nowa siedziba ICPT, o czym przekonałam się na własne oczy, została zaprojektowana pod kątem wygody dla pracowników. Jest dużo zieleni na korytarzach, a niedługo, bo już na wiosnę , zostanie zagospodarowana przestrzeń do relaksu na nowym tarasie. Wiceprezes Kras podkreślił, że największym dobrem firmy są inżynierowie. Mają tu nienormowany czas pracy i do ich dyspozycji oddane zostały pomieszczenia do wypoczynku, pokoje gier z Play Station, kilka kuchni, stołówka oraz miejsca przeznaczone do spożywania posiłków oraz do swobodnych dyskusji nie tylko o projektach. Mogą pracować zdalnie, ale większość z nich przychodzi do firmy, ponieważ tutaj pracują ich przyjaciele i znajomi. Na pierwszy rzut oka widać, że to przyjazne otoczenie korzystnie wpływa na kreatywne rozwiązywanie problemów technicznych i powstawanie nowych pomysłów. Obecnie firma zatrudnia 290 osób, w tym 75 inżynierów. Nieustannie też prowadzi rekrutacje poszukując między innymi elektryków i elektrotechników z odpowiednim wykształceniem, doświadczeniem i znajomością branży.
Rozmawiała i opracowała Agnieszka Kubasik