Vou mergulhar na toca do coelho da tecnologia de baterias de estado sólido potencialmente transformadora para a indústria de veículos elétricos para revelar como uma pequena empresa britânica se encontrou na vanguarda.
A empresa em questão, Ilika, também parece ter resolvido muitos dos problemas limitantes enfrentados pelas maiores montadoras e fabricantes de baterias do mundo. Mas ainda assim este pioneiro listado no AIM não parece realmente receber o reconhecimento que merece.
Antes de começarmos, é útil entender o que são as unidades de energia de estado sólido e como elas diferem das unidades de íons de lítio encontradas em veículos elétricos ou até mesmo em seu smartphone ou laptop.
Farei isto através das lentes dos desafios que a indústria automóvel enfrenta, mas como veremos mais tarde, as oportunidades não se limitam ao sector, como Ilika provou com a sua parceria com o grupo norte-americano de tecnologia médica Cirtec, apoiado pela 3i.
Por que o líquido é o inimigo?
OK, aqui está o problema com a tradicional bateria recarregável de íons de lítio. Tem uma fraqueza fundamental: o seu eletrólito líquido, o meio químico que transporta carga elétrica entre os eletrodos, é inflamável.
As baterias de estado sólido substituem esse líquido por um material sólido, eliminando o risco de incêndio e proporcionando muitos outros benefícios.
A sua maior vantagem é que podem armazenar significativamente mais energia no mesmo espaço físico; Isso significa que um veículo elétrico equipado com eles pode viajar muito mais longe com uma única carga.
Ilika parece ter resolvido muitos dos problemas limitantes que impediam as maiores montadoras do mundo
Eles também carregam mais rápido, degradam-se mais lentamente com o tempo e apresentam melhor desempenho em temperaturas extremas; Isto aborda quatro das reclamações mais persistentes sobre veículos movidos a bateria.
O truque é produzi-los em escala precisa; Este é um problema com o qual os engenheiros têm lutado há décadas.
Lian Yubo, cientista-chefe da BYD, o maior fabricante mundial de veículos elétricos, verificou recentemente vários obstáculos, sugerindo que a tecnologia de estado sólido está num “estágio crítico de avanço”, em vez de ser comercialmente viável.
Falando no seminário sobre política automotiva da China, Lian observou que a transição do lançamento da linha piloto para a distribuição de veículos em larga escala ainda enfrenta desafios em termos de complexidade de engenharia, controle de custos e eficiência de produção.
Toyota, Samsung, QuantumScape e uma série de startups bem financiadas estão a correr para resolver os problemas, gastando milhares de milhões de dólares.
Como Ilika decifrou o código?
Os pesquisadores de Ilika superaram esses problemas selecionando cuidadosamente materiais que mantêm as reações químicas constantes e permitem que os íons sejam transferidos livremente através das interfaces sólido-sólido em uma célula.
O CEO Graeme Purdy disse à Proactive que seu protótipo já carrega em velocidades competitivas e dura vários ciclos de carregamento sem degradação significativa.
Ilika também contornou um dos modos de falha mais persistentes do campo: a formação de dendritos, minúsculos filamentos metálicos que podem crescer dentro da bateria ao longo do tempo e eventualmente romper barreiras internas, causando curto-circuito ou incêndio. Ao usar ânodos à base de silício em vez de metal de lítio, a empresa afirma ter encontrado um material que é muito menos propenso a desenvolver esses filamentos destrutivos.
Pequeno é lindo…por enquanto
É aqui que a história de Ilika fica interessante. Ela reduziu e contemplou o maior prêmio EV para fornecer uma prova comercial de conceito com suas pequenas baterias Stereax projetadas para dispositivos médicos implantáveis, wearables e dispositivos oftálmicos.
Ele enviou seu primeiro pedido de eletrodos para a Cirtec, com quem tinha um contrato de licenciamento de 10 anos cobrindo fornecimento de eletrodos e royalties de vendas.
O comissário municipal Cavendish vê um potencial significativo nesta área, que ele acredita que o mercado provavelmente está subestimando.
Coletivamente, dispositivos médicos implantáveis ativos e dispositivos vestíveis representam mercados finais multibilionários para baterias Stereax, trazendo à Cirtec os credenciamentos médicos e a escala de fabricação para atender às futuras expectativas de crescimento dos clientes.
A bateria Goliath de formato maior da Ilika visa diretamente o mercado de veículos elétricos, que a empresa vê como uma oportunidade comercial mais longa e significativa. A empresa acredita que, se atingir a plena produção comercial, poderá ajudar a reduzir o custo dos veículos eléctricos, alargar a sua autonomia e produzir baterias que durem mais e sejam mais fáceis de reciclar.
Além dos carros, Ilika vê oportunidades nos setores de eletrônicos de consumo e defesa, onde o apelo de uma bateria que não pega fogo e armazena mais energia por quilograma é óbvio.
Golias fica animado
A empresa afirma que as escolhas de materiais e a arquitetura da bateria para o protótipo Goliath 10Ah foram deliberadamente adaptadas a esses mercados-alvo. Atualmente, possui acordos de avaliação com 27 fabricantes de veículos e fornecedores automotivos de primeira linha, que são os principais fabricantes de componentes que estão logo abaixo das marcas de automóveis na cadeia de abastecimento.
Ilika também está trabalhando com a empresa de baterias Agratas, de propriedade do conglomerado indiano Tata Group, como parceira no programa de industrialização SiSTEM, que se concentra na produção de células tipo bolsa de grande formato, como a Goliath.
Agratas, que pretende fornecer baterias para a Tata Motors e Jaguar Land Rover, está construindo a maior gigafábrica do Reino Unido, uma fábrica de 40 gigawatts-hora em Bridgwater, Somerset, perto da sede da Ilika, tornando a colaboração natural.
Uma diferença fundamental é que as gigafábricas que produzem baterias tradicionais de iões de lítio podem ser reequipadas para lidar com a produção de estado sólido sem, como diz Purdy, “muito drama e reinvestimento”, sem reduzir uma barreira significativa à entrada. Concorrentes como a QuantumScape foram forçados a desenvolver-se do zero, exigindo um capital enorme.
Cavendish acredita que a Ilika está perto de provar que sua bateria de estado sólido Goliath funciona conforme o esperado, com células protótipo de 10 A-hora que formarão a base de seu produto mínimo viável, marcando um passo importante em direção à comercialização total.
Janela de licença aberta
Purdy admite que, com 27 acordos de avaliação em mãos, o interesse pela tecnologia está fora de questão. No entanto, levará algum tempo para integrar o Golias no veículo de produção. O prêmio de curto prazo é um acordo de licenciamento, que ele espera que aconteça dentro de 18 meses. “Esta é a orientação que damos aos investidores”, diz ele. ‘A janela de licenciamento está aberta.’
As reservas de caixa e os créditos fiscais de P&D de £ 6,9 milhões proporcionam espaço financeiro suficiente para que um acordo seja fechado até meados de 2027.
Purdy também aponta que os atuais protótipos automotivos da Ilika usando células de 10 A-hora já estão próximos do que as aplicações de defesa exigem, tornando a tecnologia existente imediatamente aplicável sem exigir desenvolvimento adicional. A empresa recebeu feedback positivo de uma agência de defesa do Reino Unido e está atraindo interesse comercial significativo de desenvolvedores de equipamentos.
Também aqui há um debate sobre a cadeia de abastecimento, que está a ganhar urgência entre os governos ocidentais. A China domina agora a produção global de baterias e os planeadores da defesa estão cada vez mais desconfortáveis com esta dependência. Uma bateria de estado sólido produzida internamente elimina completamente esta vulnerabilidade, e Purdy observa que a Ilika é atualmente a única empresa que comercializa tecnologia de bateria de estado sólido no Reino Unido.
desconectar
As advertências usuais se aplicam. Esta análise reflete orientações de gestão e informações publicamente disponíveis. Apesar da implementação disciplinada da Ilika até o momento e dos marcos em seu desenvolvimento, os programas de tecnologia de baterias raramente prosseguem sem contratempos.
A maior incerteza é o timing da negociação. Os ciclos de qualificação automóvel são longos, as receitas ainda estão a anos de distância e a paciência dos investidores para histórias tecnológicas profundas não é ilimitada.
No entanto, a desconexão é impressionante. Aqui está uma empresa com um caminho fiável para um produto mínimo viável, um interesse crescente por parte dos clientes da defesa, 27 acordos de avaliação com fabricantes de veículos e fornecedores de primeira linha e um argumento da cadeia de abastecimento que se torna mais politicamente convincente a cada mês.
Uma questão premente permanece: até quando uma empresa que faz progressos tangíveis na tecnologia médica, automóvel, defesa e eletrónica de consumo pode continuar a passar despercebida?
Como afirma Purdy: ‘A Ilika é a única empresa comercial de baterias de estado sólido no Reino Unido e, na verdade, na Europa. ‘Temos uma proposta de investimento única nesse sentido.’
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