اروپا در تلاش برای بازگشت به رقابت جهانی صنعت باتری

به‌گزارش خبرگزاری تسنیم، اروپا در سال‌های اخیر گام‌های بزرگی در صنعت باتری برداشته، اما هم‌زمان با چند شکست پرسر و صدا نیز مواجه شده است. به عنوان مثال شرکت‌های «نورث‌ولت» (Northvolt) سوئد و «مورو» (Morrow) نروژ هر دو اعلام ورشکستگی کرده‌اند و این نگرانی در اروپا وجود دارد که این قاره از یک تحول فناورانه دیگر جا مانده باشد.

این درحالی است که با توجه به گذار بخش‌های حمل‌ونقل و صنعت از سوخت‌های فسیلی به برق، انتظار می‌رود صنعت باتری به حوزه‌ای پررونق و رو به رشد تبدیل شود، اما طولانی بودن زمان لازم برای عرضه محصولات جدید به بازار، همراه با رقابت شدید، به‌ویژه از سوی چین، به معنای پذیرش ریسکی قابل‌توجه برای ورود به این عرصه است.

به این ترتیب اغلب سرمایه‌گذاران که قصد ورود به عرصه یاد شده دارد با این پرسش جدی روبرو هستند که آیا ممکن است پاسخ در مقیاسی نهفته باشد که تصور آن نیز دشوار است؟

شمار فزاینده‌ای از سرمایه‌گذاران و پژوهشگران برای رسیدن به پاسخ سئوال مطرح اگرچه هنوز به نتیجه قطعی رسیده‌اند اما واقعیت اینجاست که جای تردید نیست هرچه تولید حجم بالاتری داشته باشد و بازار بزرگتری را در اختیار داشته باشید ریسک کمتری هم تجربه می‌کنید.

این درحالی است که بطور کلی در عرصه فعلی رقابت با تولید کننده بزرگی همچون چین به نوعی دشتوار و در برخی موارد غیر ممکن است و سرمایه‌گذاران از خیر ورود به این عرصه می‌گذرند.

به گفته صاحبان سرمایه یک نانومتر، یک‌میلیاردم متر است، اما همین مقیاس عرصه انجام برخی از مهم‌ترین و تأثیرگذارترین پژوهش‌هاست که باید برای موفقیت در این صنعت مدنظر داشته باشیم.

کریستین رود، مدیرعامل شرکت فناوری هلندی «لیدن‌جار» (LeydenJar)، می‌گوید: «اگر بتوانید این کار را به نتیجه برسانید، صنایع بسیاری از آن بهره‌مند خواهند شد؛ هرچند که این کار، پرریسک است.»

شرکت «لیدن‌جار» که نامش برگرفته از نوعی ابزار اولیه ذخیره الکتریسیته در قرن هجدهم است، از روشی موسوم به «رسوب‌دهی پلاسما» برای ساخت آندی سبک‌تر و کارآمدتر استفاده می‌کندو نباید فراموش کنیم آند یکی از اجزای حیاتی تمام باتری‌هاست.

از سوی دیگر سیلیکون ماده‌ای بسیار کارآمد و ارزان برای ساخت آند است، اما سیلیکون خالص در حین کارکرد باتری و فرآیند شارژ، منبسط و منقبض می‌شود و همین امر باعث ترک خوردن آن می‌گردد.

با این حال، «لیدن‌جار» با بهره‌گیری از روش رسوب‌دهی پلاسما می‌تواند لایه‌به‌لایه و با دقتی بسیار بالا، ورقه‌ای فوق‌العاده نازک از سیلیکون خالص تولید کند که در برابر ترک‌خوردگی مقاوم است. این فناوری امکان افزایش چشمگیر طول عمر باتری، سرعت شارژ و چگالی انرژی را فراهم می‌آورد؛ بنا بر اعلام شرکت، این افزایش می‌تواند به 50 درصد برسد.

رود می‌گوید: «در حالی که آند سیلیکون خالص معمولی معمولاً از هم می‌پاشد، این نمونه پایدار می‌ماند؛ بنابراین، اختراعی فوق‌العاده بود.»

وی می‌افزاید: «ما گلوگاه اصلی در ساختار باتری را برطرف می‌کنیم.»

تولید در مقیاس تجاری قرار است در اواخر سال 2026 آغاز شود، اما رسیدن به این مرحله 10 سال زمان برده است؛ موضوعی که میزان زمان و سرمایه‌گذاری مورد نیاز برای نوآوری‌های موسوم به «فناوری‌های عمیق» (Deep Tech) را نشان می‌دهد.

بی‌دلیل نیست که کارخانه «لیدن‌جار» در شهر آیندهوون هلند واقع شده است؛ شهری که مقر شرکت ASML و دیگر بازیگران کلیدی صنعت تراشه‌های کامپیوتری محسوب می‌شود.

رود می‌گوید: «بسیاری از افراد به‌صورت نظری درباره اکوسیستم‌ها صحبت می‌کنند؛ اما می‌توانم بگویم که این یکی از منابع مزیت رقابتی ماست.»

وی ادامه می‌دهد: «آنچه واقعاً ما را متمایز می‌کند، گذار از حوزه نیمه‌رساناها به حوزه باتری‌هاست؛ چرا که پس از اثبات اصول اولیه در آزمایشگاه، صنعتی‌سازی کار مستلزم همکاری با فناوری و تأمین‌کنندگان صنعت نیمه‌رساناست.»

«این کار با ریسک‌های زیادی همراه است، اما فرصت‌های بسیاری نیز در زمینه ثبت اختراع و حفاظت کامل از حقوق مالکیت معنوی ایجاد می‌کند؛ امری که انجام آن در ایالات متحده یا چین بسیار دشوارتر است.»

در سراسر هلند و همچنین در سطح وسیع‌تری از اروپا، استارت‌آپ‌های کوچک‌تری در حوزه فناوری‌های عمیق (Deep Tech) فعال هستند که به دنبال توسعه فناوری نانو در بازار باتری هستند.

یکی از این شرکت‌ها «پاول» (Powall) نام دارد؛ استارت‌آپی مستقر در شهر دلفت هلند که در حال توسعه تجهیزاتی در مقیاس تجاری برای اعمال پوشش نانو روی پودرهایی است که مواد اولیه باتری‌های امروزی را تشکیل می‌دهند.

مقایس کوچک کارهای بزرگ

در اینجا نیز با مقیاسی بسیار کوچک سروکار داریم و باز هم باید گفت که این تکنیک ریشه در صنعت نیمه‌رسانا دارد.

ابعاد ذرات پودر در مقیاس میکرومتر و ضخامت پوشش‌ها در مقیاس نانومتر است و این پوشش‌ها با استفاده از روشی موسوم به «لایه‌نشانی اتمی» (Atomic Layer Deposition) اعمال می‌شوند.

رودریک کولن، مدیرعامل شرکت پاول، می‌گوید این سیستم فرصت‌های متعددی را برای تنظیم و بهبود عملکرد باتری‌های امروزی فراهم می‌کند.

کولن توضیح می‌دهد: «عملکرد باتری پس از هزاران بار استفاده، نسبت به قبل افت می‌کند؛ اما با استفاده از پوشش نانو، می‌توان سرعت این فرآیند تخریب یا فرسودگی را کاهش داد.»

وی می‌افزاید: «ممکن است ماده‌ای جدید و هیجان‌انگیز با ظرفیت بالاتر یا قابلیت شارژ سریع در اختیار داشته باشید؛ یعنی تمام این پیشرفت‌های نوآورانه. این مواد معمولاً در یک جنبه عملکردی عالی هستند، اما از نظر دوام و ماندگاری دچار ضعف هستند.»

و این بدان معناست که آن‌ها هرگز به محصولی تجاری تبدیل نخواهند شد.

کولن می‌گوید: «اینجاست که ما وارد عمل می‌شویم تا با اعمال پوشش محافظ، عملاً امکان استفاده از این مواد جدید را فراهم کنیم.»

پودرها و مواد پوشش‌دهنده توسط جریان گاز حمل شده و طی یک واکنش شیمیایی با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

به گفته کولن، این فرآیندی دقیق و در عین حال منعطف است که می‌توان آن را تقریباً به شیوه‌هایی بی‌پایان تغییر داد و سازگار کرد.

وی می‌گوید: «شما می‌توانید ضخامت لایه را با دقت بسیار بالایی تعیین کنید؛ و این موضوع تأثیر مستقیمی بر عملکرد نهایی دارد.»

نه شرکت «لیدن‌جار» (LeydenJar) و نه شرکت «پاول» (Powall) به دنبال ساخت یک باتری کامل نیستند و هر دو روابط تجاری گسترده‌ای با مشتریانی در آسیا دارند.

اما کریستین رود از شرکت لیدن‌جار معتقد است شرکت‌هایی مانند شرکت او می‌توانند جایگاه اروپا را در رقابتی که اکنون ابعادی جهانی یافته است، تقویت کنند.

وی می‌گوید: «ساده‌ترین مقایسه، صنعت نیمه‌رساناهاست؛ جایی که رقابتی واقعی برای دستیابی به بهترین فناوری تراشه در جریان است.»

«شرکت [هلندی و غول فناوری] ASML خود تراشه تولید نمی‌کند، بلکه بر مرحله‌ای حیاتی از فرآیند تولید تراشه تمرکز دارد؛ و به همین واسطه، در نبرد کلی صنعت نیمه‌رساناها، جایگاه و نقش مهمی ایفا می‌کند.»

«هدف ما نیز همین است: دستیابی به موقعیتی که در آن، آند باتری ما چنان منحصر‌به‌فرد باشد که جایگاه مهمی در زنجیره تأمین داشته باشیم.»

اروپا درحال تدوین نقشه راه

حال، این اهداف چگونه با برنامه‌های کلان اروپا در صنعت باتری همسو می‌شوند؟

الکساندر براون، تحلیلگر ارشد در اندیشکده مستقل «موسسه مطالعات چین مرکاتور» (Merics) مستقر در برلین، می‌گوید: «به نظر من، استقرار بخشی از زنجیره تأمین در اروپا عالی است؛ و اگر این بخش مبتنی بر فناوری‌های بسیار پیشرفته باشد و حاشیه سود بالایی ایجاد کند، فوق‌العاده خواهد بود.»

با این حال، او هشدار می‌دهد که اگرچه «امکان همکاری و رقابت هم‌زمان وجود دارد»، اما چین به‌ویژه به تلاش‌های خود برای کاهش وابستگی به سایر مناطق ادامه خواهد داد.

وی می‌گوید: «چین سخت در تلاش است تا جایگزین‌های بومی برای فناوری‌ها، از جمله این فناوری‌های خاص و تخصصی، توسعه دهد.»

«بر کسی پوشیده نیست که چین مشتاق است جایگزین شرکت ASML شود؛ آن‌ها سخت برای رسیدن به این هدف کار می‌کنند و دور از ذهن نیست که سرانجام به آن دست یابند.»

«بنابراین، به نظر من اروپا در زمینه تولید محصولات بسیار نفیس و باکیفیت که می‌توانند در سراسر جهان بازار پیدا کنند، از نقاط قوت سنتی برخوردار است.»

«اما همچنین معتقدم که نباید این تنها استراتژی [سیاست‌گذاران این قاره] باشد.»

چالش‌های فعالیت در چنین حوزه تخصصی‌ای تنها محدود به مسائل فنی نیست.

شرکت «لیدن‌جار» (LeydenJar) اگرچه به مرحله تولید تجاری رسیده است، اما به گفته رود، تأمین سرمایه در اروپا همیشه کار آسانی نیست.

رود می‌گوید: «منابع مالی کافی در اروپا وجود دارد، اما رویکرد نسبت به ریسک، تفاوت قابل‌توجهی با آسیا و ایالات متحده دارد.»

او توضیح می‌دهد: «این بدان معناست که شرکتی مانند ما باید هم‌زمان با منابع مختلف تأمین مالی کار کند.»

وی به مواردی همچون کمک‌هزینه‌های دولتی، تأمین مالی از طریق بدهی (وام)، کمک‌های بانک سرمایه‌گذاری اروپا و سرمایه‌گذارانی که مایل به خرید سهام شرکت هستند، اشاره می‌کند.

رود می‌گوید: «آن‌ها شرایط دشوار و چالش‌برانگیزی تعیین می‌کنند و همگی می‌خواهند فرآیند ارزیابی دقیق (راستی‌آزمایی) خودشان را انجام دهند. کار دشواری است.»

کولن از شرکت «پاول» (Powall) معتقد است که اروپا و به‌ویژه هلند یک «قطب قدرتمند نوآوری» محسوب می‌شود و فناوری باتری، در صورت وجود تمایل به پذیرش ریسک، فرصتی را برای این قاره فراهم می‌کند تا تأثیرگذار باشد.

وی می‌گوید: «این صنعتی نسبتاً نوپاست که در آن کارخانه‌های بسیاری در حال احداث هستند و آن‌ها به دنبال فناوری مناسب می‌گردند. بنابراین، اینجا جایی است که می‌توان نقش مهمی ایفا کرد، چرا که حجم تولیدات بسیار عظیم است.»

شاید جایگاه اروپا در این کسب‌وکار نه در ساخت «گیگافکتوری»های باتری، بلکه در نقطه‌ای کاملاً متفاوت از این مقیاس نهفته باشد.

به قول کولن: «تغییرات کوچک، تفاوت‌های بزرگی ایجاد می‌کنند.»