Miliarda lithiových článků? Jen počáteční objednávka pro menší automobilku

Odvětví akumulace energie a obnovitelných zdrojů se v již potřetí věnovala odborná konference Smart Energy Forum pořádaná portálem Solárnínovinky.cz 26. října 2017 v hotelu Artemis v Praze. Letos se konference rozšířila hned na tři části a spolu s výstavou poskytla návštěvníkům možnost poznat celý obor a nejnovější technologie z mnoha úhlů pohledu. Ani tentokrát nechyběli zahraniční hosté v čele se Svenem Bauerem, šéfem německé společnosti BMZ, jednoho z největších výrobců baterií, která byla zároveň generálním partnerem konference.

V Evropě chybí výroba lithiových článků

Sven Bauer, CEO a zakladatel společnosti BMZ

Sven Bauer se v úvodní prezentaci konference věnoval situaci na celosvětovém trhu s lithiovými bateriemi (oficiální mezinárodní termín pro bateriová úložiště je „bateriové energetické skladovací systémy“, battery energy storage systems, BESS). Vystoupení jeho i dalších řečníků na toto téma se dá shrnout do věty: „výroba baterií je dnes naprosto nedostatečná a poptávka neustále roste“. Tento fakt ilustroval Sven Bauer na příkladu celkem malé automobilky Jaguar Land Rover, která u dodavatelů poptala miliardu článků pro své budoucí elektromobily (baterie dnešního elektromobilu sestává z několika set až tisíc článků). Největším výrobcem baterií na světě je dnes Panasonic, přesto 70 % jeho výroby je určeno pro automobilku Tesla, což je také relativně malý výrobce. Nedostatek baterií se projevuje už teď, a to se ještě do výroby elektromobilů naplno neopřely velké koncerny jako Volkswagen nebo Toyota. A aby toho nebylo málo, do trhu s elektrickými vozidly začínají významně promlouvat i hráči, od kterých by to nikdo nečekal. Největším německým výrobcem elektromobilů je v současnosti německá pošta Deustche Post, která si sama vyrábí své elektrické poštovní dodávky.

Budou-li chtít evropské automobilky v budoucnu vyrábět elektromobily, budou muset mít i vlastní velkovýrobu lithiových článků. V Evropě však zatím žádná není, zdejší výroba baterií (BMZ, Sonnen, Varta, Mercedes-Benz a další) dnes představuje jen „montáž“, kde jsou do větších celků (baterií) spojovány lithiové články převážně typu 18650 dovezené z Asie. Tyto celky lze samozřejmě sestavovat, monitorovat a řídit různým způsobem, který tvoří know how jednotlivých výrobců. Avšak výroba zásadní komodity – samotných lithiových článků – dnes v Evropě není. Největší výrobci článků jsou z Jižní Koreje a z Japonska. Panasonic (od roku 2009 pod něj spadá i Sanyo), Samsung SDI a LG Chem momentálně ovládají přes polovinu trhu.

Německá vláda si toto uvědomuje, proto v srpnu ohlásila podporu nově vzniklému Terra E Holding. Jedná se konsorcium 17 německých firem (včetně BMZ), jehož cílem je postavit německou bateriovou „gigatovárnu“ s roční výrobní kapacitou 34 gigawatthodin. Stavba továrny Terra E má začít v roce 2019 a plné výrobní kapacity má dosáhnout v roce 2028. Německou výhodu zde představuje rozsáhlý výzkum nejen v oblasti energetiky a akumulace, ale také v oblasti automatizované výroby. Významná je také vládní podpora novému odvětví, v květnu 2017 kabinet Angely Merkelové přislíbil podporu továrně Daimleru AG, (zde má ale opět probíhat "jen" montáž baterií, ne výroba článků). V Evropě zamýšlí postavit další Gigafactory i společnost Tesla, konkrétní místo (stát) však dosud nebylo oznámeno.

Výroba baterií v ČR a české lithium

Příležitost pro výrobu baterií v ČR představil na konferenci Radomír Prus ze společnosti HE3DA. Česká republika má na svém území dostatečné zásoby lithia, pracuje se i na přípravě jeho těžby a u Havířova se začala stavět i velkovýroba českých lithiových baterií HE3DA, která by české lithium využívala. Kolem lithia by tak mohl v ČR vzniknout celý zpracovatelský sektor vyrábějící zboží s vysokou přidanou hodnotou.

Zatímco stavbě továrny nic nebrání, těžba lithia se stala jedním z ústředních témat českých parlamentních voleb a jejich vítěz, Andrej Babiš se svým hnutím ANO, se během předvolebního boje pokusil dohodnutou spolupráci s australskými těžaři zrušit. Po volbách téma lithia zapadlo a zatím není jasné, jaká bude samotná vláda, natož její pozice v této otázce. Těžařská společnost European Metals Holding nyní hovoří o možnosti zahájení těžby v roce 2022. Pokud by se kvůli politickému odporu u nás těžba lithia odložila, znamenalo by to pro výrobu baterií v ČR konkurenční nevýhodu.

Nynější dodávky lithia totiž pochází hlavně z Asie a Jižní Ameriky a nastane-li kvůli vysoké globální poptávce nedostatek, je pravděpodobné, že na dodávky této suroviny snadněji dosáhnou velké zahraniční firmy, než čeští výrobci. V Evropě se zároveň chystá otevření dvou dalších dolů na lithium. V roce 2023 by měla začít těžit španělská společnost Rio Tinto v lokalitě Jadar v Srbsku, a od roku 2020 by měla odstartovat těžba společnosti Bacanora na německé straně Cínovce.

Baterie pro energetiku i do zahradního nářadí

Ukázky velkokapacitních baterií na výstavě Smart energy forum

Dalším segmentem trhu s akumulátory je energetika se stále rostoucím podílem obnovitelných zdrojů energie. Opravdu čistá energetika zatím vázne na nedostatečných možnostech akumulace elektřiny pro vyrovnávání vlivu počasí na výrobu obnovitelných zdrojů. Stále rozšířenější lithiové baterie zde představují jednu ze slibných technologií.

Kromě akumulátorů pro „velkou energetiku“ rychle roste i trh domácího skladování elektřiny, který umožňuje mnohem vyšší využití elektřiny vyrobené z vlastního zdroje. Na konferenci a výstavě byly k vidění domácí úložiště od firem BMZ, BYD, Axitec, GWL, Energy Cloud a dalších. V Německu je aktuálně instalováno 75 000 domácích systémů pro akumulaci elektřiny. Většina nově instalovaných domácích elektráren v Německu je již vybavena baterií a další potenciál skýtá doplnění stávajících střešních elektráren, kterých je přes 1 500 000. Další možnosti nabízejí „ústřední akumulátory“, kdy místo akumulátorů pro jednotlivé domy bude možné instalovat velkou síťovou baterii např. na úrovni ulice nebo obce a tu budou moci uživatelé za poplatek využívat.

Vedle těchto řekněme tradičních trhů se objevuje poptávka i z dalších odvětví. Jak uvedl Sven Bauer, zájem přichází například z oblasti zahradního nářadí (sekačky, motorové pily atd.) nebo vysokozdvižných vozíků, kde hrál dosud největší roli benzin nebo olověné akumulátory. Dále se rozvíjejí i elektrokola a elektroskútry. Zde všude je poptávka po lehkých bateriích s vysokou energetickou hustotou.

Jak se prosadit na bateriovém trhu?

S prostorem na trhu akumulace roste i počet firem a startupů v této oblasti. Konkurence je tedy vysoká a zákazník má hodně možností, jak svou potřebu uspokojit. O radách pro začínající společnosti v oboru hovořil Florian Mayr z berlínské společnosti Apricum. Chce-li se nová společnost na trhu udržet, musí nabídnout nízkou cenu, mít řešení pro různé potřeby a to vše s jednoduchým ovládáním. Další možností je zaměření na jiný druh úložiště, než jsou lithiové baterie.

Další způsoby ukládání energie zmínila zástupkyně Německé asociace pro akumulaci energie (BVES) Valeska Gottke. Kromě dalších technologií pro skladování elektřiny (olověné baterie, sodíko-sírové baterie, redoxní průtočné baterie) sem patří také různá tepelná úložiště, technologie power to gas a výroba vodíku nebo mechanické skladování energie pomocí stlačeného vzduchu a přečerpávacích elektráren.

Zdroj: Doucha Šikola advokáti

I česká republika má svou první bateriovou asociaci. Jmenuje se AKU-BAT a ač je velmi mladá – vznikla letos v létě – již se podílí na spolupráci s MPO a ERÚ. O cílech české asociace na konferenci hovořil ředitel asociace Jan Fousek. Mezi ně patří legislativní ukotvení bateriových úložišť energie podobně jako u přečerpávacích elektráren, umožnění zapojení velkých akumulátorů jako poskytovatele systémových služeb a začlenění akumulace do energetického zákona.

O aktualizaci energetického zákona hovořil na konferenci Pavel Doucha z advokátní kanceláře Doucha Šikola advokáti. Novela by měla určit, kdy je provoz akumulátoru podnikáním a kdy ne a jaká bude pro podnikání v oblasti akumulace potřeba licence. Dále bude upravovat možnosti provozovatelů přenosových a distribučních soustav vlastnit a provozovat akumulační zařízení.

Fotovoltaika a baterie v Jeseníkách

Cyril Svozil, společnost Fenix

Na konferenci byly prezentovány také aktuální výstupy NZEB administrativní budovy Fenix v Jeseníku. Tato budova byla navržena ve spolupráci s UCEEB ČVUT a kromě kvalitních parametrů stavebních prvků obálky a účinných technologií je vybavena hybridní fotovoltaickou elektrárnou a úložištěm elektřiny. Ač náklady na postavení takové budovy výrazně nepřesáhly dnes obvyklá řešení pro nízkoenergetické domy, povedlo se během prvního roku pilotního provozu (tj. ve fázi ladění systému) dosáhnout 18% míry soběstačnosti ve spotřebě elektřiny. Budova je během svého užívání monitorována a její provoz vyhodnocován nejen z hlediska spotřeby energie, ale i s ohledem na kvalitní vnitřní prostředí. Cílem tak není jen dosažení tabulkových hodnot, ale aby se lidé v budově cítili dobře. Podrobné vyhodnocení ročního provozu naleznete zde.