Esta startup desarrolló un nuevo y prometedor material para baterías y una novedosa estrategia de supervivencia

Kenan Sahin ganó 1.500 millones de dólares con su primera empresa. Ahora está utilizando sus recursos y experiencia para hacer avanzar los cátodos de iones de litio, impulsar vehículos eléctricos y ayudar a que otras empresas emergentes de baterías tengan éxito. Por

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14 de noviembre de 2017

Buck Squib

Mientras Kenan Sahin camina por los laboratorios de Tiax, una empresa de desarrollo de tecnología energética ubicada en la circunvalación tecnológica de Boston, señala una fila de pequeños hornos de mufla en una pequeña habitación beige. Los investigadores de la compañía usan los hornos para calentar mezclas de metales, produciendo ligeras variaciones de una receta de cátodo rica en níquel que Sahin cree que mejorará la densidad de energía, el ciclo de vida y el precio de las baterías de iones de litio.

Si tiene razón, representaría un avance genuino poco común en los materiales de las baterías, uno que podría ayudar a los vehículos eléctricos a convertirse en la corriente principal del consumidor. Es el resultado de 15 años de investigación y decenas de millones de dólares de inversión personal, lo que refleja el enfoque paciente y deliberado de Sahin en el proceso de innovación.

Esta historia fue parte de nuestra edición de enero de 2018

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Sahin, de 75 años, es mejor conocido por vender su compañía de software de facturación, Kenan Systems, por $1.500 millones a Lucent en 1999, sin haber recibido ni un dólar de inversión externa. Desde entonces, ha pasado gran parte de su tiempo y su fortuna trabajando en silencio para impulsar las tecnologías de las baterías, lanzando Tiax en 2002 para producir y fomentar avances prometedores antes de entregarlos a un mercado que ha brutalizado a las nuevas empresas de tecnología ecológica (consulte Por qué les suceden cosas malas a Startups de energías limpias).

(Divulgación completa: después de la venta a Lucent, Sahin contribuyó $ 100 millones al MIT, y es miembro vitalicio emérito de la junta directiva de la institución. MIT posee Revisión de tecnología del MIT .)

La compañía ha estado desarrollando materiales de cátodo desde el principio, y esta primavera anunció que una empresa derivada, CAMX Power, estaba emergiendo del modo sigiloso. El mismo Sahin se ha convertido en un evangelista de los cátodos, argumentando que mejorar los electrodos de las baterías que alimentan los vehículos eléctricos es la forma más rápida de transformar el sector del transporte, prometiendo reducir costos y aumentar el rango de kilometraje. Los materiales del cátodo son la clave para la electrificación de los vehículos, dice Sahin, con un ligero acento turco que perdura desde que llegó por primera vez a los Estados Unidos en un programa de intercambio a la edad de 16 años.

Pilas de moneda y otros componentes del kit de batería de CAMX.

Pero al menos tan notable como cualquier avance tecnológico es la estrategia de supervivencia en el mercado de la empresa. En lugar de fabricar el polvo del cátodo en sí, CAMX firmó acuerdos con dos de los fabricantes de productos químicos más grandes del mundo, Johnson Matthey, con sede en el Reino Unido, y BASF, de Alemania, para producir y vender el material a los fabricantes de baterías. Es una táctica diseñada para evitar el tipo de gastos de capital que han condenado a muchos aspirantes a baterías, al tiempo que permite que la startup se centre en impulsar aún más las tecnologías de cátodos.

Pero incursionar en la industria de las baterías es un gran desafío, incluso cuando una startup ha logrado un avance tecnológico. Llevar nuevos materiales o componentes al mercado requiere cambios en las prácticas e inversiones iniciales significativas por parte de proveedores, fabricantes y clientes finales. La verdadera prueba para CAMX será si los fabricantes de baterías, los fabricantes de automóviles y las empresas de electrónica finalmente ven lo suficientemente prometedor como para poner a trabajar los materiales novedosos.

Pila de innovación

Después de obtener su doctorado en 1969 en la Sloan School of Management del MIT, Sahin pasó años en el mundo académico. Pero en 1982, decidió comercializar parte de su investigación en sistemas expertos y procesamiento de datos y lanzó Kenan Systems con una inversión personal de $1,000.

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La empresa finalmente construyó sistemas de transacciones para las principales empresas de telecomunicaciones y banca, llamando la atención de Lucent Technologies, el gigante de los equipos de telecomunicaciones. Pasó los siguientes años como vicepresidente de tecnología de software en la famosa división de investigación Bell Labs de Lucent. Alrededor de este período, llegó a creer que había una ruptura fundamental entre la investigación académica y la industria privada, creando lo que él describió como un retraso en la innovación a medida que las corporaciones desmantelaban los laboratorios de I + D y los capitalistas de riesgo se volvían más reacios al riesgo.

Tres años después de la venta, estableció Tiax para brindar apoyo adicional a las primeras ideas prometedoras, impulsando la empresa al adquisidor la división de tecnología de la alguna vez destacada firma de consultoría Arthur D. Little por $16.5 millones. Me molesta que tantos inventos maravillosos se estanquen, le dijo al New York Times después de la compra.

Y solo ha empeorado desde entonces, dice ahora.

En particular, Sahin ha llegado a creer que una profunda crisis de innovación en los Estados Unidos está asfixiando a las nuevas empresas de energía limpia en su infancia. El camino corto y barato hacia la disrupción que funciona para los negocios en línea falla de manera rutinaria en energía, donde las nuevas empresas enfrentan años de desarrollo, altos costos de fabricación y jugadores profundamente arraigados (consulte ¿Se pueden salvar las empresas emergentes de energía?).

Primer plano de una bobinadora de electrodos en las instalaciones de Tiax en Lexington, Massachusetts, donde se están desarrollando y probando nuevos materiales de cátodo.

Argumenta que las nuevas empresas en el sector deberían centrarse en lo que las nuevas empresas hacen mejor, innovar, mientras encuentran formas de asociarse con estas empresas establecidas para transformar los avances en productos. Esa estrategia podría ofrecer mejores probabilidades de supervivencia a largo plazo para cualquier empresa, dice, y revivir el entorno de innovación que es necesario para impulsar las tecnologías y los mercados.

En CAMX, Sahin espera poner en práctica esta teoría. El atractivo de usar una mayor proporción de níquel en los cátodos de las baterías de iones de litio es la alta densidad de energía del metal. Eso significa que puede almacenar y liberar una gran cantidad de iones de litio que en última instancia alimentan dispositivos y automóviles, proporcionando energía durante largos períodos entre cargas. Usar más níquel también hace posible usar significativamente menos cobalto, lo cual es raro y costoso.

Pero la mayoría del trabajo en cátodos con alto contenido de níquel hasta la fecha, incluida la investigación sobre la misma combinación básica de litio, níquel y óxido que usa CAMX, se ha topado constantemente con problemas de estabilidad que acortan la vida útil de la batería. Ese es un inconveniente obvio en los vehículos, ya que nadie quiere comprar un automóvil de $ 35,000 que solo dura, digamos, tres años.

Tienes que ser mucho mejor que el titular. Si estás un 10 por ciento mejor, nadie te hablará.

Sin embargo, CAMX ha desarrollado y patentado una composición de ingeniería molecular que estabiliza los materiales colocando pequeñas cantidades de cobalto en áreas cruciales. Este avance equivale a una nueva clase de cátodos de iones de litio que podrían permitir vehículos eléctricos más baratos con mayor alcance, según Sahin.

en un presentación de inversores el mes pasado, Johnson Matthey dijo que el material CAMX brindó una mejora de hasta un 25 % en la densidad de energía con respecto a los materiales de cátodo de níquel-manganeso-cobalto que se usan hoy en día en muchos vehículos eléctricos, y una ganancia de aproximadamente un 5 % con respecto a la química avanzada que se usará en los próximos modelos . La compañía anunció que invertirá alrededor de $260 millones para comenzar a construir la primera planta para producir los materiales el próximo año. BASF aún no ha proporcionado detalles adicionales de sus planes.

Piensa como Facebook

A pesar de la necesidad obvia de un mejor almacenamiento de energía y el entusiasmo por los nuevos enfoques, el mercado ha sido brutal para las nuevas empresas en este sector hasta el momento.

El alto costo de fabricación, la fortaleza de los jugadores actuales, los desafíos técnicos y la lenta adopción de nuevas tecnologías ha obligado a una serie de queridos de una sola vez a pivotar, reducir o declararse en bancarrota, incluidos A123 Systems, Alevo, Ambri, Aquion Energy, EnerVault, Lightsail Energy y otros. En el proceso, el interés del capital de riesgo en el sector se ha enfriado a medida que los inversores volvieron a centrarse en apuestas más seguras, más predecibles y a corto plazo en software, redes sociales y negocios en línea (ver Por qué todavía no tenemos mejores baterías).

Un investigador trabajando en los laboratorios de Tiax.

Al observar los tropiezos de las empresas de baterías y otras empresas de tecnología verde, Sahin llegó a creer que los fabricantes de materiales energéticos necesitaban seguir la página de estos negocios de Internet de rápido crecimiento. Google, Facebook, Airbnb: todas estas son empresas a cuestas que se sientan en Internet, dice. Ellos no construyeron Internet.

Pero en el dominio de los materiales, el pensamiento estándar es: 'Si lo inventamos, lo fabricaremos', agrega. Dije: 'No, no, no. Encontraremos un socio de fabricación, pero tenemos que hacerlo factible”.

Eso presentó un desafío: una startup desconocida tenía que convencer a los gigantes de las baterías o a sus proveedores de materiales de que había construido una tecnología mejor. Sus súplicas iniciales a empresas como Panasonic, el principal proveedor mundial de baterías para automóviles, fueron rechazadas. Los fabricantes de baterías no estaban dispuestos a gastar tiempo y dinero para evaluar los materiales de otras empresas. Cuando Sahin finalmente persuadió a uno para que lo intentara, aprovechando las conexiones de una carrera, los ingenieros de la compañía no sabían cómo, o no les importaba, probarlas correctamente.

Una bobinadora de electrodos en los laboratorios de Tiax.

En última instancia, CAMX tuvo que dar dos grandes y costosos pasos para seguir adelante: construyó una fábrica piloto de $10 millones en Rowley, Massachusetts, para demostrar que el material se podía producir a escala, y desarrolló un kit de batería que cualquier socio potencial podría usar. para crear pequeñas celdas que demostrarían el desempeño del material de CAMX.

Durante una entrevista en la oficina del segundo piso de Sahin, llena de placas y placas que reconocen sus logros académicos, comerciales y filantrópicos, coloca una caja de cartón sobre una mesa redonda en el medio de la habitación.

Viste jeans azules y mocasines de cuero combinados con una chaqueta deportiva de corte fino y una camisa de vestir con costuras azules detalladas en la tapeta. Mientras habla, mira por encima de un par de gafas de moda, con un borde que solo corre a lo largo de la parte inferior.

Sahin abre la caja y comienza a sacar los componentes de la batería de sus compartimentos de espuma negra: botellas de electrolito y aglutinantes, polvo de cátodo propio de la empresa e instrucciones de montaje en varios idiomas.

Él explica que fue solo mediante la creación de dicho kit que la empresa pudo demostrar las ventajas de su material de cátodo. Esto permitió a los socios potenciales probar y comparar los materiales sin ninguna inversión financiera y solo un poco de su propio tiempo. En última instancia, las mejoras fueron lo suficientemente significativas como para convencer a Johnson Matthey y BASF de cerrar acuerdos de fabricación, al tiempo que permitieron que CAMX conservara su propiedad intelectual y buscara acuerdos adicionales con otros. (Sahin tiene argumentó fuertemente que las nuevas empresas deben resistir la presión de regalar su propiedad intelectual como parte de los primeros acuerdos de ingresos o financiación).

Requirió $ 75 millones en capital privado y 15 años y todo lo que aprendí en la academia, en Bell Labs, lo que sea, y lo logramos, dice Sahin. Y hay docenas, cientos de pequeñas empresas que también quieren llegar allí.

Esa es la motivación que impulsa lo que Sahin describe como la siguiente etapa en su visión de la empresa: una nueva división que ofrece servicios de consultoría y evaluación a nuevas empresas que trabajan en componentes de baterías, incluidos separadores de celdas, ánodos de silicio o incluso materiales de cátodos de la competencia. La división también preparará kits de baterías personalizados que estas empresas pueden usar para ayudar a los socios potenciales a validar sus tecnologías.

'Para que lo que nos llevó 10 años les pueda llevar 10 meses, dice.

Pero, por supuesto, queda por ver si CAMX tendrá éxito. De hecho, es probable que pasen años antes de que el invento de la empresa llegue a cualquier producto de consumo. Tanto los fabricantes de baterías como los fabricantes de automóviles deberán evaluar los materiales de manera exhaustiva e independiente, ya que ninguno puede darse el lujo de lanzar un producto que podría no funcionar bien o con seguridad en el mundo real con el tiempo.

Las probabilidades de éxito para la puesta en marcha de cualquier material o componente de batería son muy bajas, incluso cuando la empresa está bien financiada. La compañía tiene que demostrar un avance que sea sustancial, escalable y en gran parte libre de compensaciones para persuadir a los jugadores más adelante en la cadena de suministro para que realicen inversiones iniciales masivas en tiempo y recursos.

Tienes que ser mucho mejor que el titular, dice Gerbrand Ceder, profesor de ciencia de los materiales en la Universidad de California, Berkeley, que supervisa un grupo de investigación ubicado en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley que está explorando materiales prometedores para baterías. Si estás un 10 por ciento mejor, nadie te hablará.

Agrega que si bien la estrategia comercial de CAMX evita los riesgos que implica la fabricación, sí conlleva otras desventajas. En particular, las tarifas de licencia representan solo una fracción de las ganancias que las empresas pueden obtener vendiendo materiales o baterías terminadas. Mientras tanto, cualquier empresa que no genere valor más allá de la propiedad intelectual podría encontrarse en una posición riesgosa en un campo notorio por infracciones, descubrimientos paralelos y demandas de propiedad intelectual.

Una interrupción de $ 2 billones

Por su parte, Sahin confía en las capacidades de los materiales de CAMX y cree que habrá mucho negocio para todos. En su oficina, saca unas cuantas hojas de papel de impresora blanco y comienza a anotar cifras, columnas y flechas, narrando a medida que avanza.

Para 2035, a medida que aumenta la propiedad de automóviles en países como China e India, los fabricantes podrían estar produciendo 140 millones de vehículos al año, dice. Es probable que entre 50 y 70 millones de ellos sean eléctricos, ya que los precios de las baterías continúan cayendo y naciones como China, Inglaterra y Alemania se preparan para restringir los motores de combustión.

Si esos vehículos se vendieran por $30,000 en promedio, sumarían una industria de $2 billones anuales en el extremo superior. Y una enorme parte de eso irá a los fabricantes y proveedores de baterías.

La mayor parte del sector de automóviles eléctricos está controlado por un puñado de grandes empresas, incluidos gigantes de baterías como Panasonic, LG Chem y Samsung; conglomerados químicos como Umicore y Nichia; y fabricantes de vehículos como Tesla, BYD y la alianza Renault-Nissan.

Aumentar hasta 70 millones de automóviles anualmente en los próximos 18 años requerirá que produzcan o adquieran algo así como 560 mil millones de celdas de batería cada año, y solo hasta siete millones de toneladas métricas de materiales de cátodo. Eso representa una gran oportunidad para cualquier empresa nueva que haga avances reales en cátodos, ánodos o componentes de celdas, al menos si puede aprender a asociarse con estas empresas de manera inteligente, dice Sahin.

Una industria disruptiva de $ 2 billones va a suceder ', dice. 'Esta pasando. Y está justo debajo de nuestras narices.

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