Budúci rok má v Šuranoch vyrásť obria továreň na batérie. Forbes navštívil sestru šurianskej gigafabriky vo Voderadoch, kde už firma InoBat na čele s Mariánom Bočekom spustila výrobu batérií pre nemecké e-lietadlo.
Batérie pre elektromobily dnes patria medzi strategické produkty automobilového priemyslu. Pred necelou dekádou tento scenár predvídal Marián Boček a jeho kolegovia z investičnej skupiny IPM Group. V roku 2018 si vo vlaku z Oxfordu do Londýna na servítku nakreslili prvý plán na prienik do rodiaceho sa batériového megabiznisu v Európe.
Cesta k úspechu však bola kľukatejšia, ako si priali. Startup musel čeliť pandémii, inflácii či nepriaznivej situácii na finančných trhoch. Sen o prvej slovenskej gigatovárni na batérie pod značkou InoBat sa nezačal zhmotňovať ani po rokovaniach s desiatkami domácich aj zahraničných investorov. A tak kým pôvodný zámer počítal s ambíciou Európskej únie získať strategickú sebestačnosť v produkcii batérií, po mesiacoch odkladov InoBat privítal spoluprácu s čínskym výrobcom.
V júni tohto roka schválila slovenská vláda investičnú dohodu o výstavbe gigatovárne na batérie pre elektromobily v Šuranoch s nákladmi 1,2 miliardy eur. Slovensko dá na projekt 214 miliónov eur, z toho 150 miliónov eur v podobe priamej dotácie a zvyšok vo forme daňovej úľavy.
„Verím, že šuriansky projekt naštartuje transformáciu Slovenska z montovne na mozgovňu,“ zdôraznil CEO InoBatu Marián Boček.
Príbeh, ktorý sa začal odvážnym snom dostať Slovensko na mapu elektromobility za menej ako päť rokov, sa nielenže stal realitou, ale otvoril aj potenciál Slovenska stať sa batériovým lídrom v celej Európe.
„Verím, že šuriansky projekt naštartuje transformáciu Slovenska z montovne na mozgovňu.“
Marián Boček, spoluzakladateľ a CEO spoločnosti InoBat
Výroba batérií už začala
Výstavba šurianskej gigabaterkárne by sa mala začať v budúcom roku, no InoBat už batérie na Slovensku produkuje – vo Voderadoch. „Za päť rokov sa nám podarilo vybudovať na Slovensku prvú funkčnú linku na batérie s vlastným know-how na ich zloženie, zapísať Slovensko na mapu elektromobility a verím, že príbeh InoBatu bude pokračovať aj za hranicami Slovenska,“ hovorí Marián Boček.
Forbes podnik vo Voderadoch nedávno navštívil a mohol nahliadnuť do toho, ako vznikajú batériové články pre nemecké lietadlo na elektrický pohon. Prvá fabrika na batérie na Slovensku vyrástla na mieste, kde kedysi kórejský Samsung montoval LCD obrazovky. V roku 2018 závod z dôvodov znižovania nákladov zavrel a priestory nadlho osireli. „Prvé batérie sme vyrobili v apríli tohto roka, sériovú výrobu spúšťame toto leto,“ hovorí Marián Boček.
V lokalite fungujú okrem InoBatu aj fabrika na výrobu plastových súčiastok pre automotive z rodiny americkej korporácie Audia Group či kórejskí plastikári KNP a opravári displejov DSN.
InoBat postavil vo Voderadoch výskumno-vývojové centrum a pilotnú výrobnú linku, kde vznikajú na mieru vyrobené batériové články pre prémiových zákazníkov. Proces výroby sa optimalizuje tak, aby bol plne pripravený na masovú produkciu.
Projekt za sto miliónov eur podporil štát aj EÚ a jeho realizácia trvala od predloženia zámeru úradom v roku 2020 štyri roky. Technologickú linku na výrobu batérií si InoBat objednal od čínskeho výrobcu Wuxi Lead. R&D centrum a pilotná linka vo Voderadoch môžu slúžiť aj ako priestor na vývoj a testovanie batérií pre veľkovýrobu v budúcej gigabaterkárni.
Kľúčovým klientom voderadskej fabriky je aj nemecký startup Lilium, ktorý je menšinovým akcionárom InoBatu. „Majú zazmluvnenú celú našu kapacitu na tento aj budúci rok, ďalších štrnásť firiem naše batérie testuje,“ hovorí Marián Boček. Lilium vyvíja elektrické lietadlo schopné kolmého vzletu (VTOL), ide o firmu, ktorá je kótovaná na burze NASDAQ.
Kým kritici upozorňujú, že nároky na batérie sú pri elektrických VTOL zariadeniach stále také vysoké, že je potrebné ich vymieňať už po desiatich letoch, startup v ostatnej správe akcionárom oznámil, že sa mu darí a registruje vyše sedemsto predobjednávok. Do elektrickej leteckej dopravy vkladajú investori veľké nádeje – nízke emisie by totiž firmám výrazne znížili uhlíkovú stopu.
Zameraní na výkon
Skôr než vykročíme do chodieb fabriky, vráťme sa na okamih na hodinu chémie. Elektrina, ktorá napája elektromobily, sa totiž vyrába chemicky. Prúd poháňajúci motor Enyaqu, Taycanu, Tesly či Ioniqu vzniká prepojením dvoch zlúčenín v batériovom článku, ktoré si následne vymieňajú elektróny, ktoré majú navyše alebo im chýbajú, až kým na molekulárnej úrovni opäť nenastane rovnováha, čo pocítime ako vybitie batérie.
Na batériovom trhu sa aktuálne najviac používajú dve zlúčeniny. Väčšina súčasných výrobcov elektromobilov uprednostňuje tzv. LFP batérie, ktoré vyrábajú elektrinu z chemických procesov medzi lítiom, železom a soľou kyseliny fosforečnej. Sú ideálne pre bežné elektroautá, pretože sú zhruba o tretinu lacnejšie, lepšie odolávajú vysokým teplotám a majú približne trojnásobne dlhšiu životnosť ako konkurenčné NMC batérie.
NMC batérie vyrábajú elektrinu z lítia, niklu, mangánu, kobaltu a grafitu. V porovnaní s LFP technológiou sú výkonnejšie, lepšie odolávajú nízkym teplotám a dajú sa jednoduchšie vyrobiť v rôznych veľkostiach a tvaroch. Využívajú sa preto najmä v dronoch, bezpilotných lietadlách či športových elektromobiloch. Kým šuriansky závod bude zameraný na produkciu lacnejších LFP batérií, vo Voderadoch vyrábajú prémiové NMC batériové články.
„Gotion hľadal partnera, ktorý by im umožnil vybudovať v Európe infraštruktúru a súčasne by im nekonkuroval. Rozdelenie technológie medzi dve lokality je ideálne – vo Voderadoch budeme robiť nízke objemy NMC batérií s vysokou maržou, v Šuranoch zase vysoké objemy LFP batérií s nízkou maržou,“ vysvetľuje Boček.
Ako vzniká batéria
Voderadský tím, ktorý stojí za zrodom batérie, tvoria odborníci z baterkového priemyslu z viacerých krajín Európy aj sveta. Jedným z nich je aj Poliak Adrian Domin. Headhunteri InoBatu ho zlanárili z najväčšej európskej gigafabriky LG Chem v poľskom Vroclave, ktorá vyrába batérie napríklad pre elektrické Porsche Taycan.
Z priestrannej kancelárskej haly pre desiatky ľudí nás spolu s Mariánom Bočekom sprevádza do výrobnej časti fabriky. Vstup je možný len v ochrannom oblečení s čiapkou, maskou a návlekmi na topánky, ktoré majú zabrániť znečisteniu. Priestory sú žiarivo biele ako naše obleky, technologická linka začína v časti, kde sa automaticky dávkujú a miešajú chemikálie potrebné na výrobu batérie.
Práškový nikel, kobalt, mangán, lítium či grafit stroj automaticky odváži, premieša s lepidlom a rozpúšťadlom na suspenziu, ktorú vo fabrike volajú „cesto“. „Používame vákuum, aby sme zo zmesi vytiahli bublinky a zrýchlili a podporili niektoré reakcie,“ hovorí Adrian Domin. Miešanie cesta v nádrži trvá šesť až dvanásť hodín, následne látku podobnú jemnej malte premiestnia do transportnej nádrže a napustia do nanášacieho stroja. Cesto nevydrží dlho, spracovať ho musia do dvadsaťštyri hodín, preto je vo výrobe nevyhnutná presná logistika jednotlivých krokov. „Chemické procesy sú citlivé na vlhkosť či teplotu, takže prísady musíme pridávať v presnom momente a pri presnej teplote,“ hovorí Adrian Domin.
Nanášací stroj dávkuje cesto na polmetrový pás medenej fólie, ktorá je taká tenká, že sto vrstiev na sebe by sotva presiahlo jeden milimeter. Fólia prechádza cez valce, ktoré hmotu rovnomerne rozotrú, a výsledný pás putuje do pece. Cesto je polotekuté, takže z fólie by po čase stieklo, v peci sa hmota nielen zapečie, ale odparí sa aj použité lepidlo a rozpúšťadlo.
Jednotlivé kroky a kvalitu polotovaru priebežne kontrolujú snímače a prístroje. „Ide napríklad o zariadenie, ktoré pás ostreľuje beta časticami, aby zistilo, koľko gramov cesta je na každom milimetri štvorcovom fólie a či je vrstva všade rovnomerná. Je kriticky dôležité, aby obe zlúčeniny v batérii boli vyvážené,“ hovorí Adrian Domin.
Zhruba pol kilometra pásu s vrstvou niklu, mangánu, kobaltu a lítia stroj navinie na cievku, ktorá putuje pod lis, ktorý váhou sedemdesiat ton stlačí materiál na hrúbku podľa dizajnu a typu vyrábanej batérie. „Tento proces sa volá kalandrovanie a materiál tým súčasne zbavíme pórov, ktoré znižujú výkon batérie,“ vysvetľuje Adrian Domin. Stlačenú fóliu ďalšie stroje nastrihajú na pásiky – elektródy – a vykroja podľa klientom zadaných rozmerov a tvaru výslednej batérie.
Elektródy potom putujú do stroja na stohovanie, pričom kamery kontrolujú správne vykrojenie každého plátu. Zväzok zhruba sedemdesiatich elektród ide do vákuovej pece, ktorá stoh zbaví zvyškovej vlhkosti. „Tu musíme byť opäť veľmi presní s časom a teplotou, aby sme nenarušili väzby medzi polymérmi,“ zdôrazňuje Adrian Domin.
Od chémie k montáži
Vysušené elektródy prechádzajú z chemickej do montážnej časti fabriky. Tu sa spája produkcia z dvoch liniek – v jednej vytvorili stroje medený pás s „cestom“, v druhej hliníkový pás s grafitom. „Priestory sú oddelené, aby sme zabránili vzájomnej kontaminácii. Ani operátori nesmú prechádzať medzi jednotlivými časťami fabriky, pretože náhodným zmiešaním zmesí by sme poškodili kvalitu a bezpečnosť batérie,“ upozorňuje Domin.
V ďalšom kroku stroj vrství pásy s chemickou zlúčeninou, ktorá je nabitá kladne, s pásmi nabitými záporne, pričom ich oddeľuje separátorom. Takto na seba naukladá desiatky vrstiev podľa modelu a kapacity batériového článku a celok zafixuje a zvarí. Správne zarovnanie vrstiev kontroluje röntgen a softvér. Pri zlom prekrytí môže dôjsť ku skratu a k požiaru počas používania batérie. Batériový článok stroj vloží do špeciálnej obalovej fólie a napustí elektricky vodivou tekutinou – elektrolytom.
Obal je napriek hrúbke sotva dva milimetre nesmierne odolný – je zložený zo siedmich vrstiev hliníka, nylonu a ďalších materiálov. „Obalové vrecko nám dodáva aktuálne asi najlepší výrobca na trhu z Japonska,“ hovorí poľský inžinier. Stroj vrecko následne hermeticky utesní, pričom z neho ostane trčať len vodivá plôška, cez ktorú sa bude batéria počas používania nabíjať a vybíjať. „V tomto momente máme batériu pripravenú na vstreknutie elektrolytu, ktorý v batérii naštartuje chemické procesy a akoby jej vdýchne život,“ hovorí Marián Boček.
Dve tony ropy v jednej batérii
„Elektrolyt je materiál, s ktorým musíme zaobchádzať s maximálnou opatrnosťou, preto ho skladujeme v špeciálnej miestnosti mimo budovy. Špeciálny dizajn má aj stroj, ktorý ho vstrekuje do obalu s batériou – netvorí iskry a je zabezpečený proti úniku látok,“ vysvetľuje Domin. Ak by sa obal porušil, kontakt s iskrou alebo vlhkosťou môže mať nebezpečné následky, požiar vyvolá iskra či otvorený plameň. Počas výroby stačí na vznietenie aj vlhkosť, ktorá je vo vzduchu – kontakt s lítiom môže vyvolať výbuch. Fabrika bola nadizajnovaná a konštruovaná tak, aby bola proti prípadným nehodám plne chránená.
Po napustení elektrolytu sa batéria finálne utesní a je pripravená na poslednú fázu výroby – formovanie. Trvá dvanásť až dvadsať dní a v batérii sa pri ňom tvoria chemické väzby či uvoľní a vypustí sa prebytočný plyn. „V tomto momente nám beží čas, pretože proces sa už nedá zastaviť a musíme v presnom poradí a časoch urobiť viac než desať ďalších krokov. Ak niektorý proces treba urobiť v nedeľu o tretej ráno, niekto tu musí byť a na batérie dozerať,“ upozorňuje Adrian Domin. Ak sa niečo pokazí alebo nestihne, batéria mieri do odpadu.
„V tejto časti robí takmer všetko automatika podľa programu, v ktorom nastavíme teplotu, cykly nabíjania a vybíjania a ďalšie podmienky, pri ktorých bude batéria zrieť. Môžeme pritom skúšať meniť parametre a optimalizovať výsledný výkon batérie,“ hovorí Domin. Automatizovaných je zhruba sedemdesiat percent operácií v závode. „Je to daň za to, že chceme fungovať aj ako výskumno-vývojové centrum a skúšať zmeny vo výrobnom procese. Pri plne automatizovanej linke by to nebolo možné,“ podčiarkuje.
Batérie, ktoré prejdú formovaním a testovaním, sú nakoniec roztriedené podľa kvality a pripravené na export klientovi. Výsledný produkt je podľa Adriána Domina kvalitnejší ako v súčasnosti používané batérie v značkových elektromobiloch.
V polovici decembra 2023 spustil Inobat vo Voderadoch výrobnú linku na batérie. Foto: Inobat
Výrobná kapacita voderadského závodu je 45 megawatthodín, čo je približne 50-tisíc batériových článkov za rok. Energia uväznená v jednej batérii je podľa Adriana Domina porovnateľná s dvoma tonami ropy. „Benzín má v porovnaní s batériou stále 12- až 15-násobne viac energie v jednotke objemu, ale výrobcovia batérií sa k tejto méte energetickej hustoty stále približujú,“ dodáva poľský inžinier. Na rozdiel od spáleného paliva je však možné batérie používať opakovane.
Výsledná batéria váži asi tristo gramov a do jedného lietadla Lilium ich ide vyše dvetisíc. Sedemmiestne lietadlo by s nimi malo byť schopné prekonať krátke lety do 150 kilometrov.
„Momentálne si ju objednáva aj firma z Talianska, ktorá vyrába batériové články pre športové autá typu Ferrari či Maserati, ktoré potrebujú bleskovú akceleráciu,“ uzatvára Marián Boček.
Od InoBatu k Šuranom
Míľniky na ceste k výrobe batérií vo Voderadoch a zámeru vybudovať továreň v Šuranoch
I 2019 Vznik slovenskej spoločnosti InoBat.
II 2019
IPM Group a InoBat investovali do Wildcat Discovery Technologies s cieľom preniknúť do batériového biznisu.
II 2020
InoBat Auto (dcéra InoBatu) získal od štátu päť miliónov eur na projekt výrobnej linky na batérie.
VIII 2020
InoBat Auto predložil úradom zámer vybudovať vo Voderadoch linku na batérie a R&D centrum.
XII 2021
InoBat Auto podpísal zmluvu o kúpe linky na výrobu batérií s čínskou Wuxi Lead.
VIII 2022
InoBat Auto získal z eurofondov 19 miliónov eur na výrobnú linku na batérie a R&D centrum.
IX 2023
Vstup Gotion High-tech do InoBat a vznik Gotion InoBat Batteries.
X 2023
InoBat Auto a Lilium sa dohodli na produkcii batérií vo Voderadoch.
VI 2024
Investičná dohoda o výstavbe továrne na batérie v Šuranoch.
VI 2024
Spustenie sériovej výroby batérií vo Voderadoch.
2027
Plánované spustenie výroby v Šuranoch.
