Rozhovor s generálním ředitelem Sakuu, Robertem Bagherim

Společnost Sakuu Corporation (dříve KeraCel) nedávno představila jedinečnou novou platformu pro 3D tisk, která, jak doufá, odblokuje mainstreamové přijetí elektrických vozidel tím, že překoná některé z přirozených překážek, které v současnosti stojí v cestě většímu komerčnímu uplatnění. Setkali jsme se s generálním ředitelem Robertem Bagherim, který nám poskytl svůj přehled o tom, co bude nová technologie jeho společnosti znamenat pro společnosti zabývající se e-mobilitou, výrobce baterií a nakonec i spotřebitele.

Sakuu nedávno zvedl několik zainteresovaných obočí, když jste spustili svou novou platformu aditivní výroby – můžete nám o tom něco říct a na koho se zaměřujete?

Právě jsme představili novou revoluční 3D tiskárnu průmyslové třídy – platformu Sakuu AM, která je první a jedinou 3D tiskárnou na světě s více materiály a více procesy. To nám umožňuje 3D tisk zcela odlišných multimateriálů – včetně keramiky a kovu – ve schopnosti jedné vrstvy, což umožňuje snadnější a rychlejší vytváření funkčních zařízení s vnitřními kanály a dutinami. Stručně řečeno, tato škálovatelná platforma otevře možnosti pro rychlejší a nákladově efektivnější výrobu komplexních aktivních zařízení za průmyslové ceny.

Detailní záběr na platformu Sakuu AM

Naší počáteční oblastí použití jsou pevné baterie (SSB) pro trh e-mobility, a to díky způsobu, jakým náš výrobní proces přímo řeší a překonává některé z nejvlastnějších problémů s výrobou takových baterií. Konkrétně se krátkodobě zaměřujeme na trh dvou-, tří- a menších čtyřkolových elektrických vozidel a již máme partnery, kteří aktivně testují naše SSB pro tato vozidla. Mezi tyto partnery patří přidružená společnost Honda, Musashi Seimitsu.

Pokud zůstanete u polovodičových baterií, jaké výhody nabízí váš výrobní proces společnostem zabývajícím se baterií a e-mobilitou?

Zcela měníme způsob, jakým jsou SSB konstruovány a vyráběny. Právě teď jsou technologií svatého grálu, ale velkou překážkou je, že je velmi obtížné je vyrobit. Naše platforma Sakuu AM odstraňuje nedostatky spojené se stávajícími alternativami – typicky nízkoenergetické SSB, které nejsou vhodné pro velkoobjemovou výrobu a vyznačují se silnými, křehkými keramickými vrstvami a špatným rozhraním. Využitím flexibility a možností zvyšování efektivity našeho procesu 3D tisku umožňujeme výrobcům baterií a společnostem EV překonat tyto bolestivé body a vyrábět SSB s vyšší hustotou energie s tenkými monolitickými vrstvami a dokonalým rozhraním.

Dalším důležitým aspektem je, že naše SSB (které budou mít značku KeraCel™) budou používat o 30-50 procent méně materiálů. Mohou být také získávány lokálně, což výrazně snižuje výrobní náklady.

Pokud jde o výrobní množství, naše platforma bude schopna dodat 180 000 baterií typu 18650 každý měsíc (při 90% využití). Agilita našeho procesu AM také znamená, že v případě potřeby mohou zákazníci snadno změnit výrobu a vytvořit různé typy a velikosti baterií – například dosáhnout dvojnásobné energie ve stejném prostoru nebo stejné energie v polovičním prostoru.

KeraCel™ SSB od Sakuu lze vyrábět snadněji, rychleji a méně nákladně než jiné SSB a zároveň nabízí další výhodu lepší a snadnější recyklovatelnosti.

Zní to působivě. Jaké výhody to přinese ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi – zejména s hlavními problémy, jako je cena a dojezd?

Naše platforma umožňuje rychlou a velkoobjemovou výrobu 3D tištěných SSB, které ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi nabízejí některé zásadní výhody. Jak jsem již zmínil, můžeme dodat dvojnásobnou energetickou kapacitu, protože balíme 1 200 wattů na litr ve stejné objemové velikosti. Nebo pokud zachováme stejnou hustotu energie, náklady se sníží na polovinu, protože velikost je poloviční.

Pohled na příklad Tesly na to dává určitý kontext. Používají 8000 baterií a poskytují jim dojezd 500 km (310 mil). Naše platforma poskytne dvojnásobný dojezd se stejným počtem baterií, nebo jako alternativu mohou společnosti zabývající se e-mobilitou získat stejný dojezd na poloviční počet baterií.

Když to všechno vezmeme v úvahu, bylo logické, že jsme začali s trhem dvou, tří a menších čtyřkolových elektromobilů, protože naše nabídka SSB přináší zřejmou a žádoucí kombinaci malých rozměrů, nízké hmotnosti a lepší kapacity.

Kromě toho je hlavním důvodem, proč jsou SSB tak vysoce chváleny, to, jak překonávají bezpečnostní rizika, která u lithium-iontových baterií převládají, tím, že vylučují hořlavé materiály. To v konečném důsledku umožňuje implementaci technologie ultrarychlého nabíjení bez nebezpečí požáru baterie. Čím dříve budeme moci implementovat SSB do EV, tím dříve budou moci být odstraněny běžné obavy spotřebitelů související s EV, jako je úzkost z dosahu.

Větší možnosti e-mobility jistě podporují pokračující úsilí o čistší řízení jako součást širšího cíle pomoci životnímu prostředí, ale recyklovatelnost baterií EV nadále vyvolává obavy. Jak v tomto ohledu obstojí váš návrh?

Je to pro nás důležité téma a s potěšením mohu říci, že můžeme prokazatelně nabídnout lepší přínosy v oblasti udržitelnosti. Za prvé, pro začátek máme co do činění s pouze poloviční úrovní materiálů a vše, co vytváříme, se děje v práškové formě, takže je vše recyklovatelné. Tento proces z prášku na prášek znamená, že jakmile je baterie KeraCel™ na konci své životnosti, můžeme získat zpět téměř všechny materiály. Na rozdíl od případu s lithium-iontovými možnostmi není potřeba těžit grafit a nepřítomnost polymeru znamená žádné spalování nebo ukládání na skládce. Celkově to zajišťuje proces recyklace keramiky a kovů, který je levnější a jednodušší ve srovnání s konvenčními metodami.

Probíhající pandemie COVID-19 prokázala, že tradiční dodavatelské řetězce mohou být rychle narušeny, což může znamenat špatné zprávy pro výrobce a jejich zákazníky. Jak vaše nabídka podporuje pokračující snahu o kratší dodavatelské řetězce?

Myslím, že náš návrh zmírňuje narušení výroby aktivních zařízení mnoha způsoby. Vzhledem k tomu, že samotný výrobní proces je založen na 3D tisku, uživatelé v zásadě využívají agilitu, která je této technologii vlastní – což umožňuje lokalizovanou výrobu na vyžádání. To znamená, že soubory digitálního 3D tisku lze posílat do celého světa nebo stahovat z virtuálního inventáře, takže SSBS nebo jiná funkční zařízení lze vytisknout tam, kde jsou potřeba.

Prostřednictvím naší technologické nabídky a skutečnosti, že materiály mohou být získávány lokálně a nikoli ze vzdálených zemí, jako je Čína, poskytujeme uživatelům agilitu a soběstačnost provozovat „místní“ továrny. To v konečném důsledku pomáhá řídit efektivnější výrobní operace a kratší dodavatelské řetězce, což je skvělá zpráva pro výrobce kdykoli – nejen když se potýkají s pandemií nebo geopolitickým problémem, který by je mohl významně ovlivnit.

Nový proces AM společnosti Sakuu umožňuje lokalizovanou výrobu, což znamená větší agilitu, kratší dodavatelské řetězce a možnost využívat vyšší objemy výroby.

Zdá se, že zaškrtáváte některá důležitá políčka. Co to podle vás znamená, pokud jde o změnu spotřebitelského přijetí směrem k EV?

Elektromobily a další vozidla pro e-mobilitu nejsou jen přechodnou módou. Vzhledem k tomu, že vlády po celém světě neustále hledají způsoby cestování šetrnější k planetě, aby snížily emise, jsou tato vozidla dalším nezbytným řešením k podpoře tohoto probíhajícího hledání. Takže jsou tady, aby zůstali, a postupně budeme svědky většího zájmu spotřebitelů, souběžně se zvýšeným odrazováním vlád od „špinavých“ vozů s palivem – jak jsme již svědky u dieselových vozidel a starších méně úsporných benzínových vozů.

Aby se tento příjem zvýšil, musí se stát několik věcí. Za prvé, dojezd EV se musí zvýšit – úzkost z dojezdu je velmi bolestivým bodem, který zůstává pro mnoho spotřebitelů problémem. To je něco, na co se musí výrobci e-mobility podívat, zvláště když vezmete v úvahu, že ne všichni žijí ve městech, a tak nemají snadný přístup k nabíjecím stanicím. Za druhé, problémem jsou také náklady na EDS; pro mnoho spotřebitelů jsou příliš drahé na to, aby je vlastnili, natož na údržbu, což ve spojení s problémem sortimentu vytváří důležitou kombinaci, která má velkou váhu, pokud jde o ovlivnění nákupního rozhodnutí.

Díky způsobu, jakým Sakuu řeší tyto zásadní problémy, si myslím, že naše vlastní technologie podpoří zrychlení k většímu rozšíření tím, že zpřístupní EV.

Ať je to jakkoli, někteří odborníci se domnívají, že k plnému rozšíření elektromobilů dojde nejdříve v roce 2030, přičemž někteří dokonce předpovídají rok 2040 jako pravděpodobnější – jaký je na to váš vlastní názor?

Jistě, na základě současné situace budou SSB tak, jak jsou nyní, pravděpodobně připraveny k zahájení implementace do vozidel do roku 2030. Ale věřím, že naše platforma AM celý proces urychlí, takže pro mě plné přijetí EV přes velmi k velkoobjemovému prodeji by mohlo dojít do roku 2025/2026.

Povzbuzuje mě směr, kterým se mnoho velkých výrobců automobilů ubírá ve svých závazcích směrem k postupnému vyřazování dieselových variant a postupnému zavádění alternativ EV do svých řad. Viděli jsme to znovu nedávno, když Ford představil svůj nový F-150 Lightning EV. Kdo by si pomyslel, že i jen před několika lety bude nejprodávanější nákladní automobil v Americe nakonec dostupný jako elektromobil?

Vskutku, časy se mění. Chcete ještě něco přidat, než vás pustíme?

Rád bych zdůraznil, že jako levnější, rychlejší, místní, přizpůsobitelný a udržitelnější způsob výroby SSB – který jako produkt poskytuje mnohem vyšší výkon než aktuálně dostupné alternativy – očekáváme, že potenciál naší nové platformy nabídne obrovské příležitosti k trh s e-mobilitou.

Ale zatímco SSB pro EV jsou naším cílem v bezprostředním časovém rámci jako aplikace, která jasně demonstruje naše technologické schopnosti, jsou jen začátkem. Kromě ukládání energie otevírá naše schopnost využít skutečnou schopnost tisku z více materiálů v jedné vrstvě komplexní trhy koncových zařízení, které byly dříve uzavřeny současným platformám 3D tisku. Patří mezi ně aktivní součásti, jako jsou senzory a elektromotory pro letecký a automobilový průmysl; energetické banky a chladiče pro spotřební elektroniku; PH, teplotní a tlakové senzory v rámci IoT; a detektory patogenů a mikrofluidní zařízení pro lékařství, abychom jmenovali alespoň některé.

Jsme velmi nadšeni z toho, co tato nová a jedinečná nabídka přináší, a ze způsobu, jakým by mohla transformovat výrobu, jak ji známe.

Platforma AM společnosti Sakuu je škálovatelná – poskytuje „motor“, který může růst v tandemu s potřebami výrobců e-mobility a umožňuje jim reagovat na měnící se potřeby platformy/trhu