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¿Tienes un gran avance en la batería? Necesita amigos en la fabricación
PolyPlus —Una pequeña puesta en marcha de baterías para 27 personas— ha decidido que necesita aprender los hilos de la fabricación a gran escala para poder llevar su tecnología al mercado.
Una de las baterías de agua de litio de PolyPlus. Crédito: PolyPlus.
A principios de esta semana, la empresa con sede en Berkeley, California recibió una subvención, junto con Johnson Controls y Corning, del Departamento de Energía Iniciativa de fabricación innovadora . La subvención de $ 9 millones financiará una línea piloto para fabricar un componente clave para baterías de litio-agua, litio-aire y litio-azufre, nuevas sustancias químicas que la compañía espera que brinden un gran salto en la densidad de energía con respecto a las baterías actuales.
PolyPlus es una de las docenas de empresas que buscan mejores baterías, pero su modelo de negocio es diferente al de la mayoría. Solo ha tomado dinero de inversores con un horizonte de tiempo prolongado y quiere que la fabricación, no solo la ciencia de los materiales, sea una habilidad fundamental.
Se pueden agregar mejoras incrementales a las baterías de iones de litio en las máquinas de producción existentes, pero la introducción de una química completamente nueva con el potencial de un gran avance, algo que varias otras compañías están tratando de hacer, requiere realmente fabricar el hardware, dice el CEO Steven Visco.
No se ha hecho nada como esto antes, por lo que cuando otorgamos una licencia es mucho más valioso cuando las personas pueden ver el producto y pueden sacar productos de una línea de trabajo. Nos da credibilidad en el mercado y podemos obtener comentarios, dice.
Los primeros productos planeados serán una batería de agua de mar de litio no recargable que se espera el próximo año, seguida de una batería de litio-aire no recargable un año después de eso. Usando la misma tecnología central, PolyPlus planea fabricar baterías recargables de litio-aire y litio-azufre unos años después de lo que dice Visco.
PolyPlus se ha mantenido alejado de los inversores de capital de riesgo hasta ahora porque los capitalistas de riesgo buscan salir de las nuevas empresas en unos pocos años, lo que no se adapta al negocio de almacenamiento de energía, dice Visco. En cambio, la empresa ha operado con subvenciones gubernamentales y fondos de grandes empresas inversores. Y se está asociando con grandes empresas de fabricación.
Somos pequeños. Sería difícil pasar de una empresa pequeña de la noche a la mañana y ese es un camino peligroso. Johnson Controls aporta una cadena de suministro completa y un conjunto de habilidades en la fabricación de grandes volúmenes, dice.
Si se puede fabricar a un costo razonable, la tecnología podría ofrecer un camino hacia mejoras importantes en la cantidad de energía que las baterías pueden almacenar por volumen. La batería de agua de mar de la compañía, que podría usarse para vehículos robóticos en marcha o sensores subacuáticos, ofrecerá diez veces la energía de las baterías actuales, dice Visco. El Ejército comenzará pronto a probar las baterías primarias de aire y litio de PolyPlus para aligerar la carga de los soldados, agregó.
La tecnología central de todas sus baterías planificadas se remonta a 2003, cuando los ingenieros de la empresa desarrollaron una membrana cerámica que solo permite que los iones de litio se muevan a través de ella, pero que es impermeable al agua, el aire u otros materiales. Tener un electrolito cerámico sólido sellado le permite a la compañía buscar también químicas de litio-aire y azufre de litio, dice Visco.
Sus primeras baterías de agua de mar de litio no serán recargables, pero tendrán una densidad de energía de 1.300 a 1.500 vatios-hora por kilogramo, varias veces lo que ofrecen las baterías actuales, según la compañía. No serán tan potentes como las baterías de iones de litio tradicionales, pero la mejor densidad de energía permitirá misiones submarinas mucho más duraderas para sensores o vehículos.
La compañía se enfrenta a una serie de obstáculos técnicos, en particular, hacer que sus baterías recargables duren muchos ciclos, pero Visco dice que la única forma de obtener una ventaja es apostar por una tecnología potencialmente disruptiva y hacer de la fabricación una habilidad central.
Para competir con los fabricantes de baterías de iones de litio se necesitan miles de millones de dólares de capital; todo es fabricación en volumen y usted está compitiendo con 'Asia Inc.'. Habrá cementerios llenos de compañías de baterías enterradas, dice.