Mapa inovacija u tehnologiji baterija nastala analizom 1.200 startupa, koja obuhvaća najvažnije trendove u tehnologiji baterija, poput naprednih materijali, analitika, reciklaže, nanotehnologija i još mnogo toga!
Kako proizvođači baterija uključuju najnovije tehnologije u nove proizvode? Startus-Insights je objavio izvještaj u kojem su analizirali više od 1.200 startupa kako bi vam predstavili Mapu inovacija u tehnologiji baterija, koja obuhvaća najvažnije trendove u tehnologiji baterija, poput naprednih materijali, analitika, reciklaže, nanotehnologija i još mnogo toga!
Novi tehnološki napredak omogućava proizvođačima da zadovolje sve veću potražnju za baterijama kroz održive i ekonomične metode. U industriji proizvodnje baterija razvijaju se novi materijali i tehnologije kako bi se stvorila jeftinija i ekološki prihvatljivija rješenja. Osim toga, digitalizacija energetskih procesa i izvještavanje otvara nove mogućnosti za izgradnju energetskih uređaja budućnosti. U ovom izvještaju analiziran je niz trendova u tehnologiji baterija i utjecajnih startupa koji otvaraju put prema budućnosti zelene energije i energetskog skladištenja.
Innovation Map prikazuje top 10 trendova u tehnologiji baterija i 20 obećavajućih startupa u 2023. godini. Istraživanjem koje je proveo StartUs Insights analizirana su 1.282 globalna startupa i scaleupa. Istraživanje pruža informacije o inovacijama koje vam pomažu poboljšati strateško odlučivanje pružajući vam pregled novih tehnologija u industriji baterija. Na karti inovacija u tehnologiji baterija dobivate sveobuhvatan pregled inovacijskih trendova i startupa koji stvaraju impakt.
Na temelju mape inovacija, donja slika prikazuje utjecaj Top 10 trendova u tehnologiji baterija. Startupi i scaleupi razvijaju rješenja za recikliranje baterija, skladištenje hidrogena, obnovljive izvore energije i skladištenje električne energije iz mreže, koja su održiva i ispunjavaju praznine u opskrbi baterijskim materijalima. Osim toga, napredni materijali za baterije, protočne baterije i baterije s čvrstim elektrolitom povećavaju energetsku gustoću i brzinu punjenja za različite uređaje. Dalje, primjena nanotehnologije u proizvodnji baterija povećava površinu i veličinu elektroda baterija kako bi primila više energije tokom punjenja i povećala kapacitet skladištenja energije. Konačno, baterije za električna vozila smanjuju ljudsku ovisnost o fosilnim gorivima, dok sistemi za analitiku baterija pružaju potrošačima i proizvođačima pregled performansi i produžavaju vijek trajanja baterija.
Top 10 trendova u tehnologiji baterija u 2023. godini:
- Recikliranje baterija
- Skladištenje hidrogena
- Napredni materijali za baterije
- Nanotehnologija
- Skladištenje energije iz obnovljivih izvora
- Skladištenje električne energije iz mreže
- Baterije s čvrstim elektrolitom
- Protočne baterije
- Baterije za električna vozila (EV)
- Analitika
U nastavku se možete upoznati s nekima od tih 1.282 obećavajuća startupa i scaleupa, kao i s rješenjima koje razvijaju. Ovi startupi u području tehnologije baterija odabrani su na temelju kriterija poput godine osnivanja, lokacije, prikupljenog financiranja i drugih faktora.
1. Reciklaža baterija
Rast sektora proizvodnje baterija zahtijeva potpuno cirkularne baterijske sisteme kako bi se postigla održivost i klimatski ciljevi. Odlaganje baterija predstavlja značajne ekološke rizike. S druge strane, ponovna upotreba baterija u neku drugu svrhu, poput recikliranja baterija za električna vozila u statičku bateriju koja se koristi u infrastrukturi punjenja električnih vozila, smanjuje ekološki utjecaj odlaganja baterija. Osim toga, inovativne tehnologije obrade omogućavaju automatizaciju takvih procesa. Značaj i globalni utjecaj uspješnog stvaranja učinkovitih baterijskih sistema čini to najvažnijim trendom u tehnologiji baterija u 2023. godini.
BATX Energies je indijski startup koji primjenjuje zatvoreni ciklus recikliranja odnosno primjenjuje procese nultog otpada i nultih emisija za recikliranje baterija na kraju životnog vijeka litij-ionskih baterija. Njihovo rješenje rezultira visokokvalitetnom “crnom masom” i sekundarnim materijalima poput plastike, aluminija i bakra. Osim toga, njihov hidrometalurški proces omogućava ekstrakciju rijetkih zemljanih metala koji se zatim vraćaju u lanac snabdijevanja proizvodnjom baterija. Njihovo tješenje također smanjuje onečišćenje uzrokovano rudarstvom i nagomilavanje otpada baterija na deponijama.
Gigamine je britanski startup, koji omogućava skalabilno recikliranje baterija za električna tako što uspostavlja modularna postrojenja za recikliranje. Automatizirano i ekonomično rješenje smanjuje potražnju za rijetkim metalima stvaranjem cirkularne ekonomije baterija za električna vozila. Osim toga, upotreba sirovina koje se hvataju kroz Gigamine tehnologiju recikliranja značajno smanjuje ugljični otisak u usporedbi s rudarenjem rijetkih metala. Ovaj proces također izdvaja “Crnu masu”, nikal i kobalt sulfat, kao i mangan koji su ključni elementi baterijskih ćelija koji im omogućavaju sigurno funkcionisanje pri višim temperaturama.
2. Skladištenje hidrogena
Jedan od najučinkovitijih načina da se nadopuni primjena baterija je skladištenje hidrogena. Startupi razvijaju rješenja koja prevladavaju ekološki utjecaj konvencionalnih baterija i istovremeno stvaraju rješenja koja štede prostor. Vodik omogućava skladištenje ogromnih količina obnovljive i lako dostupne čiste energije tokom dužeg razdoblja. Osim toga, ima izuzetnu učinkovitost u poređenju s fosilnim gorivima, čime postaje pouzdan alernativni izvor energije. Osim toga, vodikove ćelije imaju znatno veću gustoću spremanja energije od drugih alternativa, što pruža značajnu prednost u rasponu za električna vozila dok zauzima manje prostora i ima nižu masu.
HydroSolid startup iz Austrije, koristi naprednu svemirsku tehnologiju za skladištenje hidrogena u znatno manjim količinama, postavljajući nove zahtjeve za aplikacije koje sigurno koriste hidrogen. HydroSolid proizvod HIVE ONE posebno je koristan za spremanje i prijevoz vodika. Osim toga, njihov dizajn ima snažan rešetkasti uzorak koji ga čini lakšim za rukovanje u različitim aplikacijama. HIVE ONE također ima dug vijek trajanja i više ciklusa punjenja od konvencionalnih baterija.
Njemački startup AMBARtec nudi tehnologiju kompaktnog skladištenja hidrogena. Njihovo rješenje HyCS uskladišti 2,5 do 5 puta više hidrogena u poređenju s tradicionalnim spremnicima pod pritiskom, što ga čini visoko kompaktnim sistemom skladištenja. Pametna integracija, posebno s elektrolizom na bazi pare (SOEC) i gorivim SOFC stanicama, rezultira dugotrajnom učinkovitošću spremljene energije. Ovo rješenje smanjuje troškove prijevoza, proizvodnje i skladištenja polovljenje prostora potrebnog za skladištenje hidrogena.
3. Napredni materijali za baterije
Rastuća potražnja za baterijskim tehnologijama zahtijeva veće kapacitete spremanja energije koji su istovremeno sigurni, ekonomični i održivi. Implementacija naprednih materijala u proizvodnju baterija osigurava navedene standarde i vodi inovacijama u tehnologiji baterija. Startupi rade na tradicionalnim i novim tehnologijama kako bi poboljšali opću učinkovitost i sigurnost, smanjili troškove i ekološki utjecaj proizvodnje, te osigurali visoku energetsku gustoću. Osim toga, integracija novih tehnologija u postojeće proizvodne i održavajuće objekte igra ključnu ulogu u smanjenju troškova i minimiziranju ekološkog utjecaja baterija.
Australski startup ChemX Materials specijaliziran je za naprednu tehnologiju materijala za litij-ionske baterije. Njihova procesna tehnologija, HiPurA, proizvodi aluminijske prekursorske soli za katodu visoke čistoće i aluminijsku sol visoke čistoće (HPA) za litij-ionske baterije. Implementacija HPA dodatno poboljšava životni ciklus baterije i smanjuje samopražnjenje. Osim toga, pruža veću termalnu stabilnost baterije, smanjujući mogućnost zapaljenja baterija. Njihova tehnologija separatora baterija posebno poboljšava performanse i sigurnost velikih baterija, poput onih za skladištenje energije ili električna vozila.
Američki startup Mitra Chem gradi katodu na bazi željeza koristeći platformsku tehnologiju koja razlikuje performanse ćelija prema krajnjoj upotrebi od specijalizirane hemikalije. Koristi modele mašinskog učenja (ML) za ubrzanje kvalifikacije ćelija za testiranje. Osim toga, primjena ML-a tokom cijelog proizvodnog procesa značajno skraćuje vremenski okvir istraživanja i razvoja. Njihova tehnologija pokazuje bolju učinkovitost u smislu gravimetrične energijske gustoće i troškova u usporedbi s LFP i Ni/Co baziranim ternarnim katodama.
4. Nanotehnologija
U konvencionalnim baterijama čvrsti i tekući dijelovi međusobno djeluju i uzrokuju nisku razinu pražnjenja. Uvođenje nanotehnologije u proces kao premaz za odvajanje elektroda od tekućih komponenti baterije povećava njezin vijek trajanja. Osim toga, upotreba nanomaterijala povećava raspoloživu snagu, smanjuje vrijeme punjenja i omogućuje veću gustoću spremanja energije. Ova tehnologija značajno poboljšava performanse baterija i stvara nove mogućnosti za primjenu u električnim vozilima, stacionarnim sistemima skladištenja energije i drugim područjima.
Australski startup Silicona razvija inovativnu tehnologiju anoda za baterije s kompozitima silicija koja omogućuje električnu mobilnost i spremanje obnovljive energije. Integracija nano-silicija s ugljikom i grafenom omogućuje jeftin i skalabilan proces proizvodnje. Osim toga, upotreba kompozitnih polimernih veziva i materijala silicij-grafen-ugljik značajno poboljšava performanse baterija.
5. Skladištenje energije iz obnovljivih izvora
Obnovljiva energija nije dostupna neprekidno, stoga skladištenje energije iz obnovljivih izvora ima važnu ulogu jer omogućava da se energija vjetra ili solarna energija uskladišti i koristi kasnije kada je potražnja veća. Osim toga, višak spremljene obnovljive energije smanjuje emisije stakleničkih plinova i čak može pokriti vršnu potražnju, ako se razvije njezin potencijal globalno. Primjena mašinskog učenja i umjetne inteligencije može automatizirati proces i smanjiti ljudske pogreške.
Nigerijski startup AllBase Energy specijaliziran je za rješenja za skladištenje energije solarnih elektrana bez emisija. Njihovo rješenje El+ pruža distribuiranu obnovljivu energiju dok istovremeno smanjuje emisije i troškove proizvodnje. Osim toga, može se integrisati u postojeće sisteme, što ga čini alternativnim izvorom energije na nestabilnim tržištima. Tehnologija koja podržava IoT također smanjuje troškove, a njihov sistem daljinskog nadzora na zahtjev osigurava potpunu povezivost za optimalan rad solarnih elektrana i neprekidno opskrbljivanje električnom energijom.
6. Skladištenje električne energije iz mreže
Skladištenje energije iz mreže, koja omogućava električnim mrežama smanjenje emisija stakleničkih plinova. Startupi rade na novim tehnologijama koje povećavaju proizvodnju i trajanje spremljene energije. Takva rješenja koriste postojeće uslove okoliša, što također smanjuje emisije CO2. Skladištenje energije iz mreže također jača mogućnost postizanja energetske neovisnosti spremanjem neiskorištene energije za buduću upotrebu, čime se ujedno eliminiše potreba za kontinuiranom proizvodnjom energije, koja je obično skupa i nepredvidiva kod neobnovljivih izvora energije.
Američki startup TerraStor razvija sisteme za skladištenje energije velike razmjere i dugog trajanja koji omogućavaju električnim mrežama postizanje 100% prodora obnovljive energije. Njihovi napredni sistemi za spremanje energije kompresovanim zrakom (ACAES) pružaju izlaznu snagu od preko 100 MW i trajanje od 8 do 24 sata. ACAES koristi postojeću geologiju bez narušavanja zemljišta i koristi kompresovani zrak iz određenih geoloških formacija, čime se eliminira pola tone emisija CO2 iz električne mreže za svaki MWh spremljene energije. Ova tehnologija smanjuje omjer instalirane kapitalne investicije (capex) pri povećanju nivoa izlazne snage i trajanja uskladištene energije.
7. Baterije s čvrstim elektrolitom
Jedan način za rješavanje povećane potražnje za energijom je razvoj baterijskih rješenja visoke gustoće energije. Baterije s čvrstim elektrolitom imaju veću gustoću energije u usporedbi s tradicionalnim Li-ionskim baterijama i nemaju isti rizik od eksplozije ili zapaljenja, što eliminira potrebu za složenim sigurnosnim komponentama i omogućuje kompaktnije baterijske sisteme. Startupi trenutno razvijaju baterije s čvrstim elektrolitom koje smanjuju ugljični otisak, poboljšavaju brzinu punjenja, povećavaju proizvodnju i poboljšavaju performanse baterija.
Nizozemski startup LionVolt razvija 3D baterije s čvrstim elektrolitom koje su održive, visokih performansi i brzo se pune. Baterije ovog startupa sigurno djeluju pri visokim temperaturama bez rizika od eksplozije ili zapaljenja. Također pružaju bolje performanse s gustoćom energije većom od 450 Wh/kg, što omogućuje upotrebu visokokapacitivnih materijala. Za razliku od konvencionalnih baterija, implementacija LionVoltovih procesa stvara proizvode bez teških metala i smanjuje otpad.
8. Protočne baterije
Povećanje upotrebe baterija u svakodnevnom životu rezultira većom količinom otpada. U ovom slučaju, primjena protočnih baterija, koje su ekološki prihvatljivije i izdržljivije od tradicionalnih li-jonskih baterija, postaje vodeći trend u tehnologiji baterija. Osim toga, vrlo niske koncentracije toksičnih metala poput cinka, olova, kadmija i nikla čine ih ekološki prihvatljivijima.
Startap Luquos Energy iz Hong Konga proizvodi ekološki prihvatljive protočne baterije od lako dostupnih materijala. Dok nemaju ograničenja vremena pražnjenja, njihova sigurnost također je osigurana netoksičnim aktivnim materijalima i nezapaljivim tečnim elektrolitima. Osim toga, protočni baterijski sistemi imaju bolje performanse tijekom života, te su skalabilni i mogu se integrisati u velike industrijske sisteme. Zbog ekonomičnosti i dužeg ciklusa trajanja, pružaju neprekidno napajanje, što je korisno za primjene u solarnim punjačima za električna vozila, mikromrežama i elektroenergetskim mrežama.
9. Baterije za električna vozila (EV)
Prelazak prema održivosti i neutralnosti ugljika zahtijeva da vozila postanu učinkovitija i ekološki prihvatljivija. Neprekidno rudarenje neobnovljivih prirodnih materijala dovodi do onečišćenja tla i zraka, što dodatno jača potrebu za visokokvalitetnim tehnologijama baterija za električna vozila. Povećane sigurnosne značajke, poput zaštite od kratkog spoja i termalnih upravljačkih sistema, također doprinose dugotrajnosti EV baterijskih paketa.
Startap Posh Robotics sa sjedištem u SAD-u proizvodi baterije koje se mogu ponovno koristiti i reciklirati. Njihovo rješenje automatizacije omogućava dizajniranje baterijskih paketa koji se mogu ponovno rastaviti, koristiti i reciklirati. Startup razvija rješenja za drugu upotrebu za EV baterije koje su povučene iz upotrebe, ali još uvijek sadrže 80% izvornog kapaciteta i još uvijek su punjene vrijednim materijalima.
10. Analitika baterija
Da bi se poboljšala efikasnost i smanjili rizici, proizvođači sve više implementiraju analitiku baterija. Ovi alati pružaju mogućnosti obrade podataka i informišu o performansama i zdravlju baterija putem algoritama i izvještaja, interaktivnih modela i predviđanja. Novi startupi rade na testiranju samoispunjavanja, čime ubrzavaju proces u odnosu na tradicionalne metode i smanjuju troškove i radnu snagu. Ova nove rješenja i tehnologije ubrzavaju procese proizvodnje i evaluacije baterija uz vrijedne funkcionalnosti prediktivne analitike.
Američki startap Novus Sentry nudi rješenja za testiranje i dijagnostiku zdravlja baterija. Njihovo patentirano rješenje za testiranje omogućava rano otkrivanje unutarašnjih kratkih spojeva, čime se otklanjaju sigurnosni problemi poput termalnog širenja. Testiranje samoispunjavanja baterije je brže od tradicionalnih metoda testiranja pružajući korisnicima i proizvođačima baterija dinamičnu prediktivnu analitiku. Nadalje, testiranjem i praćenjem samoispunjavanja baterije, ovaj startup otključava novu seriju vrijedne prediktivne analitike koja osigurava sigurno, efikasno i pouzdano funkcionisanje baterije.
Baterijske tehnologije su još uvijek u razvoju, i svakodnevno nam dolaze nove, inovativne i održive metode. Trendovi i startupi u području naprednih baterijskih tehnologija koji su predstavljeni ovdje prema izvještaju StartUs-Insights su samo vrh ledenog brijega.
Svakako preporučujemo da dodatno istražite i druge startupe i trendove iz ove oblasti, a ako i sami imate ideju, slobodno nam se javite da razmotrimo mogućnosti za saradnju i ulaganje.
Izvor: lonac.pro
