Co to jest bateria półprzewodnikowa?
.
Bateria półprzewodnikowa nazywana jest baterią półprzewodnikową lub akumulatorem półprzewodnikowym. Składają się one z elektrolitu i elektrody. W porównaniu z bateriami litowo-jonowymi, powinno być możliwe uzyskanie i zmagazynowanie większej ilości energii z baterii półprzewodnikowej w krótszym czasie. To również obniża koszty. Dla wielu firm warto zainwestować w badania nad rozwojem baterii półprzewodnikowych. Baterie są również w stanie wiele zdziałać w zakresie elektromobilności. W tej chwili baterie litowo-jonowe zapewniają silnik i napęd w e-samochodzie.
Jednakże wiele e-pojazdów nie jest jeszcze w stanie zaistnieć na rynku ze względu na brak osiągów. Powodem tego jest wysoka cena zakupu i słabo rozwinięta sieć ładowania w Niemczech. Rozwiązaniem tego problemu są akumulatory półprzewodnikowe. Mają one zastąpić rezerwy i wady akumulatorów litowych jonowych dla e-samochodu.
Na rynku, te półprzewodnikowe baterie mogą wywrócić przemysł samochodów elektrycznych do góry nogami. W tej baterii półprzewodnikowej jony litu są połączone ze sobą w warstwie, substancji stałej wykonanej z ceramiki szklanej. Pozwala to zaoszczędzić dużo miejsca i wagi. W porównaniu z bateriami litowo-jonowymi, bateria półprzewodnikowa ma większą gęstość energii. Mówi się, że to zwiększy ich zasięg i zapewni, że mogą one ładować e-samochód szybciej.
Stała struktura zapewnia, że baterie półprzewodnikowe mogą być miniaturyzowane. Producenci mogą je kroić w cienkie plastry i wykorzystywać np. do produkcji gadżetów i smartfonów. To może zrewolucjonizować cały rynek.
Firmy lub start-upy inwestują miliardy i miliony dolarów amerykańskich bezustannie w badania mające na celu ulepszenie e-samochodu, jaki znamy dzisiaj, poprzez zastosowanie baterii półprzewodnikowej. Obok start-upów, duże firmy nawiązały lukratywną współpracę, aby uzyskać więcej procent i więcej mocy z baterii półprzewodnikowych. Dzięki temu samochody elektryczne staną się bardziej wydajne i utorują drogę do zrównoważonej i ekologicznej przyszłości. Niemieckie firmy mają do nadrobienia dużo czasu i straconej technologii. Dlatego też współpracują z międzynarodowymi firmami w celu udoskonalenia własnej technologii baterii półprzewodnikowych.
Bateria półprzewodnikowa kontra bateria litowo-jonowa
Technologia akumulatorów typu solid-state to przyszłość. Mają one większy zasięg elektryczny w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi. Zwiększa to jednocześnie wydajność i bezpieczeństwo. Ponadto, ogniwa baterii nie wymagają już płynnych elektrolitów. Poprawia to obsługę, rozmiar i wagę. Producenci muszą stosować mniej skomplikowaną obudowę dla tych baterii. Baterie półprzewodnikowe osiągają lepszą gęstość energii dzięki zastosowaniu metalicznego materiału anodowego, co skraca czas ładowania.
Trendem są samochody elektryczne z baterią, która ma ogromny zasięg i może być naładowana w kilka minut. Wydaje się, że opracowanie nowej baterii jest czymś w rodzaju wielkiej tajemnicy elektrycznej mobilności. Do tej pory żadnej firmie ani start-upowi nie udało się w zdecydowany sposób rozwinąć baterii. Być może jest to jeden z powodów, dla których wiele firm i start-upów robi wszystko, co w ich mocy, aby w końcu wprowadzić na rynek wydajną baterię. Dzięki baterii półprzewodnikowej ta rewolucja wydaje się być w zasięgu ręki. Inwestorzy powinni jednak upewnić się, że bateria półprzewodnikowa nie tylko teoretycznie działa w laboratorium, ale także sprawdza się w normalnych warunkach.
Na tym etapie nie można powiedzieć, który z akumulatorów półprzewodnikowych będzie działał najlepiej i odniesie sukces na rynku e-samochodów. Ponadto nie udowodniono jeszcze, że cykle rozładowywania i ładowania pozostają stabilne nawet w temperaturze pokojowej. Brakuje po prostu długofalowego doświadczenia. To właśnie sprawia, że spekulacje na temat udziałów baterii półprzewodnikowych są tak interesujące.
.
Stan rozwoju niemieckich baterii półprzewodnikowych
.
Do tej pory Europa praktycznie nie brała udziału w rozwoju zrównoważonych baterii. Tymczasem niektórzy producenci samochodów nadrobili zaległości, np. Volkswagen, który zainwestował 100 mln USD w firmę QuantumScape. Planowane jest rozszerzenie produkcji baterii półprzewodnikowych przez QuantumScape we własnym kraju w ciągu najbliższych kilku lat. BMW współpracuje z Toyotą i zatrudnia 200 inżynierów, których zadaniem jest opracowanie baterii półprzewodnikowych. Te kroki zmierzają we właściwym kierunku, nawet jeśli są nieco spóźnione. Obecnie, nawet przy wsparciu QuantumScape, jest mało prawdopodobne, że niemieckie firmy dogonią dominującą pozycję USA lub Azjatów, takich jak Toyota. Dotyczy to obu obszarów rozwoju, baterii półprzewodnikowych i baterii litowo-jonowych.
Zasięg samochodów elektrycznych jest jedną z charakterystycznych cech użytkowych. Złożone technologie determinują cały rynek. Na przykład dostawca Bosch ogłosił, że nie zamierza konkurować z rynkiem azjatyckim w zakresie produkcji ogniw akumulatorowych. W chwili obecnej Niemcy nie są konkurencyjne, jeśli chodzi o baterie półprzewodnikowe i litowo-jonowe. Obecnie przewaga ta jest jeszcze na tyle duża, że wielu czeka na dalszy rozwój baterii. W końcu ogniwa mają dostarczać od 15 do 20 proc. więcej mocy niż dotychczas.
.
Wydajność akumulatora typu solid-state w e-samochodzie
.
W ciągu ostatnich kilku lat wydajność baterii w samochodach elektrycznych stale się poprawiała. W swojej pierwszej wersji BMW i3 miało jeszcze zasięg 120 km. Obecnie zasięg ten wzrósł do 300 km. Przy takich zasięgach eGolf i BMW I3 wciąż grają w najniższej lidze.
W 2020 roku planowane jest BMW iX3, a także VW ID.3 i EQC od Mercedesa. Te e-samochody mają już zasięg od 400 do 450 km. Na dłuższe dystanse można wybrać się e-samochodem Opel Ampera, który ma zasięg do 500 km. Stopniowo pojazdy wydają się dochodzić do 560 do 600 km, gdzie Tesla jest już dzisiaj. Niemcy muszą się jednak zmierzyć z dużym problemem, gdyż do tej pory nie ma w tym kraju dostawcy tych baterii. Żaden producent nie uruchomił w Niemczech własnej produkcji ogniw akumulatorowych.
Międzyczasie Tesla kontynuuje rozwój swoich samochodów E i znacznie obniżyła udział kobaltu w bateriach do 2,8 procent. Dla porównania, VW nadal buduje masowo produkowane E-cars z zawartością kobaltu 12-14%.
Stan badań: akumulatory półprzewodnikowe i samochody elektryczne w Niemczech
.
Początkowo krytykuje się producenta, firmę Tesla, za ryzyko usunięcia samochodu. To właśnie stały materiał w litych akumulatorach samochodów elektrycznych ma teraz ograniczyć to zagrożenie do minimum. Dzięki temu rozwiązaniu firmie Tesla udało się obejść bez łatwopalnych rozpuszczalników. Bosch postawił sobie za cel wprowadzenie na rynek nowego akumulatora w 2020 roku wspólnie ze start-upem Seeo Inc. W porównaniu do swojego poprzednika ma być o 75% mniejszy i ważyć o połowę mniej.
Mówienie o gotowym do wprowadzenia na rynek akumulatorze półprzewodnikowym byłoby w tym momencie kompletną przesadą. Większość producentów, takich jak Daimler i BMW, obliczyła tę datę na 2025 rok. Zatem w przyszłości trzeba będzie się przekonać, jak szybki postęp dokona się w ciągu najbliższych kilku lat.
Rok 2020 jest rokiem decyzji. Wielu producentów przewiduje, że bateria półprzewodnikowa będzie gotowa do wprowadzenia na rynek pojazdów hybrydowych i elektrycznych. Toyota chce montować akumulatory w samochodach produkcyjnych. Przedsiębiorstwa niemieckie zgadzają się z tą datą. Tylko grupa Fisker datuje ją na 2024 rok, ale jak na razie opracowana bateria półprzewodnikowa działa tylko w warunkach laboratoryjnych.
.
Tesla pionierem elektrycznej mobilności
Większość akcjonariuszy ma wrażenie, że Tesla jest zawsze o krok przed konkurencją, jeśli chodzi o e-mobilność. Firma wydaje się odnosić sukcesy tam, gdzie inni zawodzą. Tajemnicą sukcesu producenta jest konsekwentne koncentrowanie się na samochodach na baterie, które w tym roku po raz pierwszy przyniosły zysk. W ostatnich latach akcje Tesli szły ostro w górę. W zakresie produkcji baterii Tesla współpracowała dotychczas z firmą Panasonic. Firma dostarcza dobrą jakość, ale za wysoką cenę. Z tego powodu Tesla nawiązała niedawno współpracę z chińskim producentem CATL, a także z LG Electronics z Korei Południowej. Są to wiodący producenci baterii elektrycznych na świecie i będą oni nadal wywierać znaczący wpływ w przyszłości. Ponadto Tesla chce przejść na baterie bez kobaltu i już poczyniła w tym kierunku duże wysiłki.
W 2019 roku Tesla kupiła specjalistę od baterii, firmę Maxwell. Pozostaje przypuszczać, że Tesla chce produkować własne baterie, nie będąc zależną od dostawców. Bateria półprzewodnikowa to wciąż spekulacje. Jedno jest pewne: Tesla nabyła patent za wysoką cenę. Do dziś masowa produkcja jest droga. Akcje Tesli z sierpnia 2019 roku kosztują w przeliczeniu na jedną akcję 211 dolarów. Do końca sierpnia 2020 r. cena zakupu wzrosła do ponad 2 330 dolarów amerykańskich. Nie tylko dzięki podziałowi akcji, spółka uczyniła swoje obligacje bardziej rentownymi i interesującymi dla inwestorów. Po tym jak ceny osiągnęły zakres czterocyfrowy, akcje Tesli są dostępne dziś, od października 2020 roku, za około 446 dolarów amerykańskich. Jest to równowartość 380 USD.
Każdy, kto inwestuje w Teslę, musi liczyć się ze stosunkowo wysokim ryzykiem inwestycyjnym. Akcje Tesli są uważane za zmienne. W tym sektorze spadki są czymś zupełnie normalnym. Jeśli inwestor jest przekonany do technologii Tesli i firmy skupionej wokół Elona Muska, to te ruchy cenowe nie będą mu przeszkadzać. Do tej pory Tesla jest jednym z kandydatów do wzrostu na rynku i prawdopodobnie będzie nadal rosnąć w przyszłości.
Toyota z wielkimi celami
Toyota jako pierwsza firma wprowadziła na rynek samochód zasilany bateriami. Jak na razie nie udało się odnieść wielkiego sukcesu. W Toyocie mówiło się raczej o alternatywie w postaci pojazdów hybrydowych. Przed Volkswagenem, Toyota jest największym producentem samochodów na świecie. Etap, firma posiada ogromne rezerwy kapitałowe. Nowe produkty i opracowania pojawiają się dopiero wtedy, gdy są w pełni dojrzałe. Dotyczy to również akumulatorów półprzewodnikowych. Pierwotnie Toyota chciała zaprezentować prototyp podczas Igrzysk Olimpijskich w Japonii. Firma spodziewała się podwojenia zasięgu. Do tej pory badania nad tymi bateriami elektrycznymi były trzymane w tajemnicy. Wyciekły jednak pewne informacje. Po pierwsze, bateria półprzewodnikowa będzie wykorzystywana w małych samochodach. Przynoszą one większy zasięg i powinny wtedy nawet pokonać silnik spalinowy. Jeśli Toyocie się to uda, oczekuje się wzrostu akcji.
Keiji Kaita jest wiceprezesem ds. technologii układów napędowych w Toyocie. W jednym z wywiadów stwierdził, że prace nad baterią półprzewodnikową nadal przebiegają zgodnie z planem. Rozpoczęcie znaczącej produkcji w 2025 r. Z kolei Panasonic nie widzi go gotowego do wprowadzenia na rynek aż do drugiej połowy dekady.
Panasonic z solidnym zyskiem
.
Panasonic jest korporacją, która oferuje produkty elektroniczne na całym świecie i jest jednym z liderów rynku w tej branży. Nie ma wątpliwości, że ta firma oznacza akumulatory litowo-jonowe o doskonałej jakości. Jednak jeśli chodzi o akcjonariuszy i giełdę, Panasonic nie był w stanie przekonać do siebie. Tylko w ciągu ostatnich 12 miesięcy spółka była na minusie. Można przypuszczać, że masowa produkcja e-pojazdów pomoże Panasonicowi wyjść na niewielki plus.
Tesla i Panasonic pójdą własnymi drogami. Dopiero w lutym 2020 r. powstała spółka joint venture z Toyotą. W tej grupie Toyota ma nieznaczną przewagę i obejmuje Panasonic jako producenta baterii półprzewodnikowych. Do tej pory prawie nic nie wiadomo o aktualnym stanie rozwoju. W samym sektorze baterii litowo-jonowych żadna firma nie jest lepsza od Panasonic.
Spółka joint venture rozpocznie działalność pod nazwą Prime Planet Energy w 2022 roku w istniejącej już dziś fabryce Panasonic. Tutaj 500.000 samochodów może być wyposażonych w baterie. Ciągły rozwój zysków przemawia na korzyść akcji Panasonic. Ceny wejścia na akcje należy ocenić jako korzystne na podstawie porównania historycznego, z tego punktu widzenia akcje producenta akumulatorów są warte uwagi.
Akasol – akumulatory do pojazdów użytkowych
.
Firma koncentruje się na produkcji akumulatorów elektrycznych do pojazdów. Należą do nich pojazdy szynowe, statki, autobusy i pojazdy użytkowe. Obecnie Akasol dostarcza e-busy m.in. do Berlina, Sztokholmu i Londynu. Pojazdy te działają w oparciu o systemy akumulatorów litowo-jonowych. Do jej klientów należą między innymi Daimler i Volvo. Firma została założona w 2008 roku. Dziś w Akasol pracuje 300 pracowników. Zgodnie z prognozą na 2020 rok pracownicy powinni zapewnić obroty rzędu 60-70 mln euro rocznie. Dzięki połączeniu modelu ogniw paliwowych i akumulatorów firma zdobyła znaczną przewagę w specjalistycznej dziedzinie pojazdów użytkowych. Jednak cel, jakim jest bezemisyjne podróżowanie na długich dystansach transportem publicznym, jest daleki i wzniosły.
Od października 2020 r. w Darmstadt znajduje się nowa siedziba firmy. Tutaj, w połowie 2021 roku, rozpocznie się największa seryjna produkcja akumulatorów do pojazdów użytkowych, jaka kiedykolwiek miała miejsce w Europie. Fabryka jest zautomatyzowana. Akumulatory półprzewodnikowe mają łączną pojemność 2,5 gigawatogodzin.
Podsumowanie: Czy warto inwestować w akcje baterii półprzewodnikowych?
Oczekuje się, że bateria półprzewodnikowa znacznie zwiększy mobilność i zasięg samochodów elektrycznych. Dzięki większemu zasięgowi, szybszej możliwości ładowania i wyższemu poziomowi bezpieczeństwa, firma, która jako pierwsza wprowadzi na rynek konkurencyjny akumulator półprzewodnikowy, wyjdzie na prowadzenie. Dlatego interesujące dla akcjonariuszy jest to, które akcje e-samochodów mają przyszłość. Wyróżniają się tu między innymi tacy klasycy jak Tesla, ale także Panasonic, Toyota czy Akasol. Producenci akumulatorów pracują pod kluczem i tylko w niewielkim stopniu dopuszczają do wycieku. Około 2025 roku większość firm planuje mieć więcej samochodów elektrycznych gotowych do wprowadzenia na rynek. Nie pozostaje nam więc nic innego, jak czekać i obserwować oraz skupić się na innowacyjnych i zrównoważonych technologiach. Ci, którzy dziś inwestują w sposób zrównoważony, jutro będą czerpać korzyści z zysków producentów baterii.
