La compañía APB Corp. con sede en Tokio, recibió el respaldo de un grupo de empresas japonesas para fabricar baterías totalmente de polímero, cuyos costos de producción en masa disminuyen en un 90%  con respecto a las baterías de litio y  mejorar significativamente su seguridad.

La empresa, cuyo nombre se debe a All Polymer Battery está liderada por Hideaki Horie, anteriormente de Nissan Motor Co., y tiene el respaldo de Obayashi Corp., el fabricante de equipos industriales Yokogawa Electric Corp. y el fabricante de fibra de carbono Teijin Ltd.

Horie dijo en una entrevista: “el problema con la fabricación de baterías de litio ahora es que se está fabricando dispositivos como semiconductores. Nuestro objetivo es hacer que se parezca más a la producción de acero».

La fabricación de una celda, unidad básica de cada batería,  es un proceso complicado que requiere condiciones de sala limpia, con esclusas de aire para controlar la humedad, filtrado constante del aire y precisión para evitar la contaminación de materiales altamente reactivos. La configuración puede ser tan costosa que muchos de los mejores jugadores como LG Chem Ltd. de Corea del Sur, CATL de China y Panasonic Corp. de Japón,  gastan miles de millones de dólares en la construcción de una fábrica adecuada.

La innovación de Horie es reemplazar los componentes básicos de la batería (electrodos revestidos de metal y electrolitos líquidos) con una construcción de resina. Él dice que este enfoque simplifica y acelera drásticamente la fabricación, lo que lo hace tan fácil como «tostar con mantequilla». Permite hojas de batería de 10 metros de largo que se pueden apilar unas encima de otras «como cojines de asiento» para aumentar la capacidad, señaló. Es importante destacar que las baterías a base de resina también son resistentes al fuego cuando se pinchan.

APB recaudó 8 mil millones de yenes ($ 74 millones) en marzo, siendo esto muy bajo para los estándares de la industria en general, pero suficiente para equipar completamente una fábrica para la producción en masa programada,  pudiendo comenzar así, el próximo año. Horie espera que los fondos llevarán a su planta en el centro de Japón,  a una capacidad de 1 giga vatio-hora para 2023.

Las baterías de iones de litio han recorrido un largo trecho desde que se comercializaron por primera vez,  hace ya casi tres décadas. Tienen una mayor duración, más potencia y cuestan 85% menos que hace 10 años, funcionando como el caballo de batalla silencioso que impulsa el crecimiento de los teléfonos inteligentes y las tabletas, con componentes internos cada vez más potentes.

Las baterías han sido la causa de incendios en todo, desde los automóviles de Tesla Inc. hasta los aviones Dreamliner de Boeing Co. y los teléfonos inteligentes de Samsung Electronics Co., por lo que la seguridad sigue siendo un problema.

«Solo desde el punto de vista de la física, la batería de iones de litio es el mejor calentador que la humanidad haya creado», ironizó Horie.

 

En una batería tradicional, un pinchazo puede crear una sobretensión que mide cientos de amperios, varias veces la corriente de electricidad suministrada a un hogar promedio, las temperaturas se pueden disparar hasta 700 grados centígrados. Mediante el uso del llamado diseño bipolar, eliminando los cuellos de botella de energía actuales y permitiendo que toda la superficie de la batería absorba las sobretensiones, la batería de APB evita tales condiciones catastróficas.

El analista senior de almacenamiento de energía en Wood Mackenzie, Mitalee Gupta, dijo: «Debido a los muchos incidentes, la seguridad ha estado en la mente de la industria.  Esto podría ser un gran avance tanto para el almacenamiento,  como para las aplicaciones de vehículos eléctricos, siempre que la empresa pueda escalar con bastante rapidez».

 

La tecnología no está exenta de defectos. Por lo que el presidente de Total Battery Consulting Inc., con sede en California, Menahem Anderman, manifiesta que los polímeros no son tan conductores como el metal y esto podría afectar significativamente la capacidad de carga de la batería. Por otra parte, Anderman indicó que un inconveniente del diseño bipolar es que las celdas están conectadas una detrás de otra serie, haciendo difícil el control de los individuales. Cuestionó también, si el ahorro de costos será suficiente para competir con los titulares.

«El capital no está matando el costo de una batería de iones de litio», dijo Anderman. “El ion de litio con electrolito líquido seguirá siendo la aplicación principal durante otros 15 años o más. No es perfecto y no es barato, pero más allá del ion de litio hay un mejor ion de litio».

 

Luego de invertir miles de millones, Horie reconoce que APB no puede competir con gigantes de la batería que ya se están beneficiando de economías de escala. En lugar de apuntar al «océano rojo» del sector automotriz, APB se enfocará primero en las baterías estacionarias usadas en edificios, oficinas y plantas de energía.

De acuerdo a las estimaciones de Wood Mackenzie, ese mercado tendrá un valor de $ 100 mil millones para 2025 en todo el mundo, más de cinco veces su tamaño del año pasado. Es probable que solo EEUU, junto con China, sea la principal fuente de una mayor demanda de almacenamiento de energía, experimentando un aumento de 10 veces, a $ 7 mil millones en el período.

Desde el principio, Horie, de 63 años, comenzó con las baterías de iones de litio.  Al principio de su carrera en Nissan, en febrero de 1990, comenzó la investigación naciente del fabricante de automóviles en vehículos eléctricos e híbridos. Luego de unas semanas, Sony Corp. sorprende a la industria, que para ese momento estaba apostando por la tecnología de níquel-hidruro, al anunciar planes para comercializar una alternativa de iones de litio. Horie dice que de inmediato vio la promesa y presionó para que las dos compañías combinaran los esfuerzos de investigación,  ese mismo año.

En el 2000, Nissan renuncia a su negocio de las baterías, ya que Renault SA lo había rescatado. Horie tuvo una oportunidad de convencer a su nuevo jefe, Carlos Ghosn, de que los vehículos eléctricos valían la pena. Y luego de una presentación de 28 minutos, un Ghosn visiblemente emocionado,  proclamó que el trabajo de Horie era una importante inversión  y dio luz verde al proyecto. El Leaf de Nissan se convertiría en el EV más vendido durante una década.

La batería totalmente de polímero, fue una idea que se le ocurrió a Horie mientras aún estaba en Nissan, pero no pudo obtener el respaldo institucional para hacerlo realidad. Mientras realizaba un período de enseñanza en la Universidad de Tokio, en el 2012, Sanyo Chemical Industries Ltd. se le acercó, conocido por sus materiales superabsorbentes utilizados en pañales. Juntos, desarrollaron la primera batería del mundo utilizando un polímero de gel conductor. En 2018, Horie fundó APB y Sanyo Chemical se convirtió en uno de sus primeros inversores.

Horie dijo, APB ya ha alineado a su primer cliente, una gran compañía japonesa cuyo nicho y productos de alto valor agregado se venden principalmente en el extranjero, negándose a dar mayores detalles, dijo también que en fechas cercanas a agosto,  APB planea hacer el anuncio.

«Esta será la prueba de que nuestras baterías pueden ser producidas en masa», dijo Horie. “Los fabricantes de baterías se han convertido en ensambladores. Estamos volviendo a poner la química en el papel principal”.

 

 

Fuente: Bloomberg