Как Китай остави света зад гърба си в електрическата надпревара

До 2025 г. в Китай ще се произвеждат три пъти повече батерии за електромобили отколкото в останалата част на света

Пламен Георгиев,
литиево йонни батерии

iStock

Следва откъс от новата книга Climate Capitalism, написана от Акшат Рати, репортер на Bloomberg News. В нея Акшат разказва за корените на китайската доминация на пазара на батерия през призмата на CATL, най-голямата в света компания за производство на батерии, разказва Automotive News.

Това беше признание за поражение. Но никога няма да го разберете, като гледате меките усмивки онази сутрин. Ангела Меркел, тогава канцлер на Германия, стоеше до китайския премиер Ли Къцян. В една частично облачна лятна сутрин в Берлин през юли 2018 г. и двамата лидери поддържаха разговора между позирането пред камерите.

На метри пред тях двама мъже в тъмни костюми седяха на бюро с еднакви отворени папки с кожена подвързия и химикалки в ръка. След това, с благословията на ръководителите, стоящи отзад, Женг Югун, главен изпълнителен директор на Contemporary Amperex Technology Limited, най-голямата компания за батерии в света, и Волфганг Тиефенсен, министър на германската провинция Туринген, подписаха споразумение, ангажиращо китайския производствен гигант да изгради първия голям завод за батерии за електрически автомобили в Германия.

Моментът мина бързо и малко от присъстващите осъзнаха историческата важност.

Германия е известна като родината на автомобилната индустрия и с основателна причина. Това е мястото, където през 1879 г. Карл Бенц построява и пуска в движение един от първите двигатели с вътрешно горене, предназначени да задвижват автомобил.

Днес е дом на Volkswagen Group, една от най-големите автомобилни компании в света, както и на BMW, Audi, Mercedes-Benz и Porsche, които са световно признати

Смята се, че на автомобилната индустрия се пада една седма от работните места в Германия, една пета от нейния износ и една трета от разходите за научни изследвания.

Провалът на Германия

Споразумението беше признание, че индустрията, която бе икономическият гръбнак на страната, най-накрая се е провалила.

Не защото не можеше да произвежда коли, които хората искаха, а защото не беше разработила ключова технология – литиево-йонни батерии – която да ги захранва през 21-ви век.

Докато страните най-накрая сериозно се опитват да наваксат изоставането си, Китай пое водеща роля. До 2025 г. капацитетът за производство на батерии в Китай ще бъде три пъти по-голям от този на останалия свят, според оценки на BloombergNEF.

Не само европейците изпуснаха кораба.

Дори неотдавна, в края на 90-те или началото на 2000-те, малцина бяха сигурни, че батериите могат да направят толкова много и на толкова ниска цена.

Възходът до световно лидерство

Възходът на Китай като световен лидер при литиево-йонните батерии сега е въпрос на съжаление за петролната индустрия, която ги изобрети; за американците, които подхранваха технологията към комерсиализация; и за японците, които първи разгърнаха масово технологията.

Затова пътувах до Китай, за да разбера как се е случило това.

Първото нещо, което забелязах, когато влязох в офиса на двадесетия етаж на заместник-председателя на CATL Хуанг Шилин, беше гледката. Беше сив ноемврийски следобед през 2018 г. и гъста мъгла се стелеше над планините пред нас, разкривайки залив, който се отваря към Източнокитайско море.

Хуанг, който е вторият след Женг в CATL и един от най-богатите хора в Китай, и аз се възхищавахме на гледката за малко, но нямах търпение да му задавам въпроси.

Той ми подаде чаша гореща вода и си поговорихме за батерии – 200-годишно изобретение.

Батерия, технически, е всяко устройство, което преобразува химическата енергия в електрическа. Докато батерията е изобретена от италианския химик Алесандро Волта през 1799 г., едва 60 години по-късно – когато се ражда оловната киселина – батериите могат да работят повече от веднъж.

До края на 19-ти век оловно-киселинните батерии са били използвани в масов мащаб, включително за захранване на ранни автомобили – въпреки за кратко. Химическият състав на батерията не може да се конкурира с разстоянията, които могат да бъдат изминати с кола, която изгаря изкопаеми горива.

Прераждане на електрическия автомобил

Прераждането на електрическия автомобил трябваше да изчака изобретяването на литиево-йонните батерии.

По време на петролните кризи през 70-те години на големите компании за добив на изкопаеми горива им беше напомнено, че петролът ще свърши някога и затова те удвоиха усилията си да намерят алтернативи.

Един проект, ръководен от химика Стенли Уитингам от американския петролен гигант Exxon, доведе до изобретяването на първата в света акумулаторна литиево-йонна батерия: един от нейните електроди – катодът – беше от титанов сулфид, а другият – анодът – беше литиево-метален. Но трябваше да бъде отстранен голям проблем: батерията продължаваше да се възпламенява.

Преди Уитингам да успее да направи нещо по въпроса, 80-те години на миналия век се завъртяха, пренасищането с петрол се върна и интересът на Exxon към намирането на алтернативи намаля. За щастие работата му бе запалила по-широк интерес в областта.

През следващото десетилетие литиево-йонните батерии бяха обект на интензивна научна работа по целия свят. Трима изследователи дадоха подобренията, които превърнаха изобретението на Уитингам в жизнеспособен търговски продукт (и за това бяха удостоени с Нобелова награда за химия за 2019 г.).

През 1992 г. Sony стана първата компания, която комерсиализира литиево-йонната батерия като допълнително подобрение за своя Handycam. Други бързо се възползваха от успеха на Sony, включително Женг Югун, който на 31-годишна възраст основа Amperex Technology Limited или ATL през 1999 г. В рамките на две години ATL произведе литиево-йонни батерии за 1 милион устройства и си създаде име като надежден доставчик. През 2005 г. ATL беше придобита от TDK, японската компания, вероятно най-известна със своите аудио касети и записваеми компактдискове.

Женг и Хуанг решават да останат след придобиването. TDK добавя японска дисциплина към производствения процес на ATL и вкарва своя бизнес с литиево-йонни батерии в най-новата дойна крава: пазара на смартфони.

Скоро ATL ще започне да доставя батерии както на Samsung, така и на Apple.

Хуанг започва да изпраща оферти за батерии за електрически автомобили още през 2006 г. Най-ранното запитване идва от Reva, индийска компания. По това време произвеждаше G-Wiz, двуместна електрическа кола, задвижвана от подобрени оловно-киселинни батерии. Максималната му скорост е 40 км/ч, пробегът е 80 км, само с бавно зареждане.

Литиево-йонните батерии ще увеличат скоростта и обхвата на автомобила Reva и ще позволят по-бързо зареждане.

За да разработят решение, Хуанг и Женг създават изследователски отдел в рамките на ATL, като едновременно с това започват да придобиват технологични лицензи от САЩ, които биха им позволили да използват съществуващи технологични решения

Малко китайски компании по това време изкупуват лицензи или инвестират милиони долари в този ранен етап на R&D в автомобилните батерии по този начин. Китайските компании бяха обвинявани в кражба или копиране от чужди компании. Но със собствените си стабилни изследователски усилия ATL разби тази форма и постави началото на китайското господство в това, което ще бъде един от най-важните сектори на производството през 21-ви век.

До 2008 г. ATL вече има какво да покаже за своите усилия. Същата година китайското правителство пусна демонстрационен парк от електрически автобуси по време на Олимпиадата в Пекин – някои от които бяха захранвани от батерии ATL.

Демонстрационният парк с електрически автобуси беше началото на правителствения план да тръгне в посока на електрификация на транспорта, ход, който ще намали замърсяването със смъртоносни прахови частици, ще намали вноса на петрол и ще намали емисиите на парникови газове чрез намаляване на броя на автобусите, спомагащи за това замърсяване.

Китайското правителство е подложено на натиск от страна на гражданите и световните медии да направи нещо по въпроса със смога и да намали въглеродния си отпечатък.

Хуанг и Женг виждат възможност. През 2011 г. те създават отделящата се подразделението CATL, C идва от Contemporary, за да изразят убеждението си, че бъдещето на батериите е в автомобилния бизнес.

Почти по същото време, в опит да се възползва от технологията от следващо поколение, китайското правителство въвежда субсидии за електрическите автомобили. Уловката е, че за да отговаря на условията, батерията трябва да е китайска.

Тогава BMW, който иска да разшири присъствието си в Китай, започва да си партнира с китайския автомобилен производител Brilliance и CATL.

През 2013 г. BMW-Brilliance пусна изцяло електрическия Zinoro за китайския пазар. Той се основава на дизайна на BMW X1 и използва батерии CATL. За разлика от AA батериите, които по същество са едни и същи, без значение кой ги произвежда, батериите за електрически автомобили обикновено трябва да бъдат направени по поръчка за различните модели, за да паснат на купето по възможно най-оптималния начин.

Това означава, че инженерите на автомобилния производител трябва да работят с тези от компанията за батерии, като обменят идеи, стандарти и процеси. Докато работи с BMW върху Zinoro, CATL добавя някои немски инженерни умения, като внимание към детайла и повишаване на надеждността на продуктите, излизащи от завода.

Научихме много от BMW и сега се превърнахме в един от най-добрите производители на батерии в световен мащаб“, казва Женг на събитие, посветено на Zinoro през 2017 г. „Високите стандарти и изисквания на BMW ни помогнаха да растем бързо.“

През 2019 г. CATL ще направи първа копка на първия завод за автомобилни батерии в Германия, побеждавайки цялата германска автомобилна индустрия.

Днес китайският гигант има завод и в Унгария, с планове за изграждане на нови в САЩ и Мексико. Тя доставя батерии на всеки производител на електрически автомобили, включително Tesla.

литиево-йонни батерии китайски автомобили Китай CATL