BTO sprawdzony dostawca akumulatorów dla polskiej armii

W wywiadzie z Arkadiuszem Sumarowskim, wiceprezesem BTO Sp. z o.o., i Bartoszem Jachem, wiceprezesem BTO Sp. z o.o., pokazujemy, jakie możliwości ma spółka BTO w dostarczaniu różnego rodzaju akumulatorów litowo-jonowych dla polskiego wojska.

Wykazujemy również, że praktycznie każdy europejski producent jest uzależniony w tej dziedzinie od importu części, w tym ogniw – przede wszystkim od producentów chińskich oraz że istnieje konieczność ustandaryzowania systemów zasilania dla urządzeń przenośnych.

Maksymilian Dura, Defence24: Od razu na samym początku bardzo Panów proszę o odpowiadanie na moje pytania w taki sposób, aby wyjaśnienia zrozumieli również ci nasi czytelnicy, którzy na co dzień nie są obyci z tematem budowy baterii i akumulatorów. Zacznijmy od sposobu projektowania pakietów akumulatorów litowo-jonowych produkowanych w państwa firmie. Na czym to projektowanie tak naprawdę polega?

Arkadiusz Sumarowski i Bartosz Jach, BTO Sp. z o.o.: Mówiąc najprościej: nasza produkcja sprowadza się do tego, że mamy określone przez użytkownika parametry brzegowe, takie jak: parametry napięciowo-prądowe, wielkość pojemnika i inne specyficzne wymagania, mamy ustandaryzowaną wielkość i typ ogniwa, a później staramy się wypełnić ten pojemnik daną gęstością energetyczną. Naszym celem jest po prostu w danej objętości zmieścić jak największą ilość energii, bo to się przekłada na czas pracy lub zasięg systemu wykorzystującego akumulator.

Pewne rzeczy jednak już narzucają sami producenci ogniw. Oni są bowiem na takim etapie technologicznym, że zaczynają sami narzucać standardy. Wcześniej to Zachód rozwijał technologie i to on swoje standardy wprowadził do Chin. Teraz to głównie Chińczycy, w toku rozwoju rodzimej technologii, zaczynają tworzyć nowe standardy i rozwijają te standardy, które dostali od nas niejako w prezencie.

My, jako firma BTO, wiemy, że przykładowo akumulator typu 18650 może nie być równy innemu akumulatorowi 18650. Przez szereg lat kontaktów z różnymi producentami ogniw i sprawdzania tych akumulatorów wiemy, że w konkretnej aplikacji, z którą przychodzi do nas klient, sprawdzi się właśnie ten „model 18650” od producenta A, a nie tak samo wyglądający i mający te same parametry na papierze „akumulator 18650”, pochodzący od producenta B.

Akumulator o konkretnym wymiarze może mieć różne właściwości. Jeden może mieć np. większą pojemność, ale mniejsze możliwości prądowe. Inny będzie miał większe możliwości prądowe w niskich temperaturach, a inny może pracować lepiej w wyższych temperaturach. Nawet w obrębie jednego producenta i jednego rozmiaru akumulatorów może istnieć kilka typów, do różnych zastosowań. Dlatego bardzo trudno jest wybrać optymalny dla swoich potrzeb akumulator o konkretnej wielkości, a później zastąpić go innym.

Takie doświadczenia zdobywaliśmy latami. Często teoretycznie proste włożenie ogniw do nowej obudowy wiąże się z zaprojektowaniem zupełnie nowych łączników, którymi połączy się te ogniwa w pudełku do tego konkretnego zastosowania.

Czy jest szansa, by akumulatorowe wojskowe systemy zasilania były ustandaryzowane? Np. by do ręcznych radiostacji różnych producentów, z tym samym napięciem zasilania, można było stosować te same akumulatory? Z czego wynika taki opór producentów?

Odpowiedź jest złożona. Pamiętajmy, że radiostacje mogą mieć np. różne pobory prądu. Będą więc potrzebowały akumulatorów o różnych wydajnościach. Dodatkowo każdy producent zabezpiecza swoją elektronikę własnymi, unikalnymi rozwiązaniami. Żeby akumulator mógł być wspólny do wszystkiego, to musi być kompatybilny nie tylko na plusie i minusie. Akumulatory przekazują często więcej informacji do urządzenia – do dalszej elektroniki – niż tylko zasilanie.

Dodatkowo producenci zarabiają nie tylko na samych radiostacjach, ale również na wyposażeniu do nich.

Ale czy taka standaryzacja jest w ogóle możliwa?

Teoretycznie jest możliwość opracowania wspólnego zasilania dla wskazanej przez Pana radiostacji, ale musi być to działanie systemowe i to na wyższym szczeblu, być może państwowym – z przekazaniem środków na rozwój technologii, pozwalających ustandaryzować zabezpieczenia producentów. Zabezpieczenia te obecnie uniemożliwiają bowiem użycie innego akumulatora niż oni sami proponują. Integracja tego jest więc głębszym procesem, pewnie możliwym, ale musiałby być wymuszony z zewnątrz – tak jak było w przypadku przewodów USB.

My, projektując konkretny akumulator, dostosowujemy się do życzeń klienta. Często jest tak, że z akumulatora na zewnątrz wychodzi tylko plus/minus, a cała elektronika jest zaszyta w środku i akumulator „nic więcej nie robi” (można z niego zasilić każde urządzenie dopasowane napięciem i poborem mocy do tego akumulatora). W takim przypadku można podpiąć inny akumulator o podobnych parametrach napięciowych i pojemnościowych. Jednak w momencie, kiedy z konkretnego akumulatora wychodzi jeszcze jakaś transmisja cyfrowa i klient ustala, co ma wychodzić, z jakim protokołem, to my, jako firma, dostosowujemy się do tego, co życzy sobie producent danego urządzenia.

I tak to wykonujemy. Pamiętajmy, to akumulator jest najczęściej projektowany pod urządzenie, a nie odwrotnie.

Z tego, co zrozumiałem, jesteście więc w stanie opracować akumulator, którym można by zastąpić akumulatory oryginalne, zakupione wraz z dronami czy urządzeniami podwodnymi?

Zdarza się też, iż tworzymy akumulatory dla klientów posiadających sprzęt, do którego akumulatory nie są już produkowane. Nasze działanie najczęściej jednak opiera się na współpracy z naszymi klientami, którzy najczęściej są producentami takiego sprzętu. Mają oni już zaprojektowane urządzenie i często starszej generacji akumulator, i pytają o możliwość przygotowania innego, alternatywnego akumulatora, który zapewniłby działanie przez określony czas i w określonych warunkach (np. pod wodą).

W jakich urządzeniach są wykorzystywane Wasze akumulatory w polskich Siłach Zbrojnych?

W przypadku polskich Sił Zbrojnych zabezpieczamy głównie naszych kontrahentów, którzy są producentami większych systemów. Często nie wiemy, do czego jest stosowany wyprodukowany u nas akumulator – jesteśmy dostawcą OEM (Original Equipment Manufacturer). Troszkę jak producent śrubki, który nie wie, gdzie zostanie ona ostatecznie użyta. Jeżeli chodzi o wyposażenie indywidualne, najwięcej doświadczenia mamy w aplikacjach podwodnych dla nurków. Najczęściej jest to związane z zasilaniem oświetlenia lub ogrzewaniem skafandrów nurkowych.

Rewolucja dronowa, którą zapowiedział minister Obrony Narodowej Władysław Kosiniak-Kamysz będzie związana m.in. z wprowadzeniem do polskiej armii tysięcy dronów FPV dla indywidualnego żołnierza. Czy jesteście w stanie opracować takie tanie akumulatory, które służyłyby tylko do jednego lotu w kierunku celu?

Oczywiście. Możemy podporządkować się pewnym niestandardowym wymaganiom. W tym przypadku można się np. pokusić o uproszczenie konstrukcji, by akumulatory np. nie zawierały wewnątrz bardziej rozbudowanej elektroniki. Ta elektronika może być również umieszczana na zewnątrz akumulatora. Chodzi o to, żeby koszt potrzebny do aktywacji takiego drona jednorazowego użytku był jak najmniejszy.

Trzeba jednak pamiętać, że gdy na Ukrainie trwa wojna, to tam na pewne normy patrzy się mniej restrykcyjnie, z potrzeby chwili. Korzysta się np. z tzw. akumulatorów rozbiórkowych, które w magazynowaniu mogą być niebezpieczne. W normalnej produkcji takiej jak nasza tego rodzaju działania nie są możliwe – właśnie ze względu na zapewnienie odpowiedniego bezpieczeństwa i jakości takiego akumulatora.

My nie wiemy, ile tych dronów kamikaze na Ukrainie nie dolatuje do celu ze względu na zbyt słaby akumulator. Naszym zadaniem, jako producenta i ewentualnie projektanta takiego zasilania, jest to:

• żeby dać użytkownikowi odpowiedni dobór tych komponentów, w postaci akumulatorów, elektroniki i odpowiednio dobranych łączników;
• by dać użytkownikowi tę pewność, że akumulator, który wychodzi spod naszej ręki, będzie działał w określonych warunkach, przez odpowiedni czas, może trochę dłużej, ale nigdy krócej.

Nie może być np. takiego zaskoczenia, że gdy temperatura powietrza spadnie o 10°C, to czas działania akumulatora spadnie np. z trzech do jednej godziny. My operatorom możemy dać informację, jak dostarczony mu akumulator będzie działał w określonych temperaturach. I wtedy nie będzie to dla niego zaskoczeniem.

To przejdźmy teraz do autonomii w produkcji. W Polsce nie posiadamy technologii do budowy wielu komponentów akumulatorów litowo-jonowych. Czego brakuje: litu, kobaltu, elektroniki mocy? Czy to się powinno zmienić i czy to się może zmienić?

Odpowiedź na to pytanie jest bardzo trudna. Ale najkrócej mówiąc: nie, w najbliższym czasie to się niestety chyba nie zmieni. Ponieważ w Europie – nie tylko w Polsce – brakuje źródeł litu. Chociaż ostatnio pojawiły się informacje o odkryciu w Europie złóż tego pierwiastka, to nie istnieją działające kopalnie go wydobywające. Uruchomienie i uzyskanie pełnej wydajności kopalni tego typu trwa lata. Technologia rafinacji litu w Europie budzi wiele kontrowersji ze względu na duże obciążenie, jakie stanowi dla środowiska naturalnego. W ogóle przemysł chemiczny, który jest konieczny do wybudowania akumulatora w Europie, albo jest szczątkowy, albo na skalę przemysłową nie istnieje.

Niewielu producentów dysponuje własnym działem chemicznym, który jest w stanie zapewnić całą chemię potrzebną do wyprodukowania akumulatora litowo-jonowego.

Ogniwa wykorzystywane w produkowanych przez Was akumulatorach litowo-jonowych są pozyskiwane z zewnątrz, przede wszystkim od dostawców chińskich. Co w takim razie jest zadaniem spółki BTO?

Odpowiedź rozpocznę od małego sprostowania: ogniwa rzeczywiście bardzo często pochodzą z fabryk położonych w Chinach, lecz nie oznacza to zawsze chińskich firm. Jednak sprawia to, iż Chiny są bardzo ważnym ogniwem w łańcuchu dostaw.

Integrujemy naszą wiedzę z dostępną technologią, projektujemy i produkujemy własne układy elektroniczne, które są potrzebne do kontrolowania pracy akumulatora litowo-jonowego i które mogą przesyłać dane na temat kondycji i stanu tego akumulatora do operatora systemu. Projektujemy również łączniki pozwalające optymalnie wykorzystać ogniwa, które sprowadzamy i stosujemy w projektowanych akumulatorach. Wszystko po to, aby stworzyć akumulator optymalny dla konkretnego urządzenia.

Przy czym należy pamiętać, że my najczęściej produkujemy akumulatory przeznaczone dla tak zwanej „elektroniki przenośnej”, które jedna osoba może podnieść i przenieść razem ze sprzętem. Produkujemy oczywiście również akumulatory, które pracują stacjonarnie. Nie są to jednak duże banki energii.

Czy to oznacza, że my w tej chwili – jako Europa – jesteśmy całkowicie uzależnieni od dostaw komponentów pozwalających budować akumulatory litowo-jonowe?

Tak to wygląda na ten moment. Przynajmniej my nie znamy takich źródeł w Europie, które pozwoliłyby nam nawet na jakąś ograniczoną w zakresie ilości autonomiczną produkcję akumulatorów.

To, co w takim razie musicie sprowadzać, żeby kontynuować produkcję – np. z Chin?

To, co musimy sprowadzić, to są ogniwa. No i komponenty, które są potrzebne, by je połączyć w akumulator – ich dostępność w Europie jest ograniczona. I niestety nawet, gdy komponenty są dostępne w Europie, to ekonomia ogranicza możliwości szerszego zastosowania. Niestety, jeżeli chodzi o ogniwa, to jako Europa jesteśmy skazani na import. Są w Europie producenci bardzo specyficznych ogniw litowo-jonowych, ale to są śladowe ilości. Ale nawet jeżeli w Europie otworzylibyśmy fabrykę ogniw, to i tak tę chemię wsadową trzeba będzie zaimportować.

Dlatego takie firmy, jak nasza, muszą ściągnąć ogniwa i komponenty do złożenia akumulatora.

Jeżeli więc musimy sprowadzać ogniwa niezbędne do budowy akumulatorów litowo-jonowych, to jak w takim razie zapewnić autonomię w dostawach układów zasilania dla praktycznie wszystkich domen związanych z obronnością, np. w czasie zagrożenia kryzysowego i wojny? Kiedy na dostawy spoza Europy raczej liczyć nie powinniśmy.

Trzeba tutaj działać wielotorowo. Po pierwsze, trzeba zdywersyfikować źródła pozyskania ogniw potrzebnych do budowy akumulatorów litowo-jonowych z rynku chińskiego oraz szukać tych ogniw po całym świecie. Na tę chwilę nie należy być wybrednym i niestety akceptować to, co nam światowi producenci jeszcze oferują – niestety głównie zlokalizowani w Chinach.

Trzeba stworzyć magazyn rezerw strategicznych, tych komponentów, które nam są potrzebne. Bo w momencie nagłego przerwania łańcucha dostaw, stworzenie nowych źródeł dostaw dla ogniw litowo-jonowych będzie niezwykle kłopotliwe i czasochłonne. A wtedy tego czasu po prostu nam braknie.

Poza tym, jeżeli te łańcuchy dostaw zostaną przerwane, to chętnych do nabycia takich ogniw nagle zrobi się bardzo dużo. Więc to będzie kolejne wąskie gardło, gdzie można utknąć i ceny poszybują w górę, tak jak już bywało w historii. Doświadczenie wyciągnięte z pandemii jest jasne. W momencie, gdy zabraknie jakiegoś towaru, następuje tak gwałtowny wzrost popytu, że ceny szybują w górę.

Niektórych będzie oczywiście stać, by wyłożyć te pieniądze i wtedy dostaną towar. Jednak ściągając komponenty po zawyżonych cenach, blokują możliwość zakupu mniej zamożnym potrzebującym. Ale to działa również w drugą stronę. Jeżeli ta górka cenowa się skończy, to nagle można zostać z bardzo drogim towarem, który będzie po opadnięciu szczytu cenowego niesprzedawalny.

Jeżeli jako państwo chcemy sobie zapewnić pewien bufor magazynowy, to trzeba pamiętać, że wtedy też ponosi się z tym koszty. W przypadku akumulatorów nie chodzi bowiem jedynie o magazynowanie, ale również o ciągłe serwisowanie. Akumulator to nie jest pręt metalowy, który można owinąć w papier woskowany, by sobie leżał latami. Akumulator zużywa się nawet, jeżeli nie jest używany. Ma swoją rezystancję wewnętrzną, która go rozładowuje. To jest chemiczne źródło zasilania, które „żyje” nawet wtedy, gdy nie jest używane.

Czy są jakieś inne źródła poza Chinami, z których można by skorzystać, gdyby nastąpił kryzys?

Tak. Są producenci poza Chinami. Tylko oni też, w wielu przypadkach, korzystają z chińskich materiałów wsadowych: separatorów, elektrod i materiału czynnego na te elektrody.

Chiny pojawiają się więc wszędzie. Z czego więc wynika ta blokada, by taka produkcja była również w Europie? Co można by zrobić, żeby zmienić tę sytuację?

Z naszego punktu widzenia, naszego wieloletniego doświadczenia w produkcji akumulatorów litowo-jonowych, tak druzgocąca przewaga Chin wynika z wieloletnich zaniedbań Zachodu – jako całości. Łatwo było wyeksportować produkcję do Chin, kiedy tam było tanio i dać im początek technologii. Później zwiększony popyt ze strony krajów zachodnich wystarczył, żeby Chińczycy już samoczynnie rozwijali technologię, inwestowali w prace badawczo-rozwojowe i budowali kolejne fabryki.

Płacimy więc za komfort, bo pozbyliśmy się czegoś, co jest „brudne”. Rafinacja litu pochłania dużo energii, wody i często wiąże się z całkowitą degradacją środowiska (tam, gdzie wydobywa się lit). A w Europie wszystko miało być piękne, pachnące i zielone. Natomiast gotowy akumulator jest czysty, a samochód elektryczny nie zanieczyszcza. Jednak nikt już nie pyta, jak środowisko zostało zdegradowane, by ten akumulator czy samochód powstał.

To się już jednak stało. Ale co można zrobić, żeby teraz zmienić tę sytuację?

Przede wszystkim trzeba zmienić przepisy dotyczące produkcji i ochrony środowiska. Jednak z tym może być bardzo trudno. Odzyskanie zdolności produkcyjnej i zlikwidowanie tej przepaści technologicznej, jaka powstała między nami a producentami chińskimi, wymaga teraz lat, ogromnych inwestycji i rozwijania przemysłu tutaj, na miejscu. Niestety, wymaga to pominięcia pewnych kwestii związanych z ekologią. Obecnie nie da się zapewnić, by wydobycie surowców potrzebnych dla akumulatorów litowo-jonowych było ekologiczne i tanie. A w dodatku, by było szybkie.

To w takim razie jak spółka BTO chce się przygotować do sytuacji, gdyby w czasie kryzysu lub wojny, nagle pojawiła się konieczność zwiększenia produkcji?

Możemy tylko robić to, na co nas stać. Nie mamy żadnego wsparcia zewnętrznego. Możemy robić tylko to, co do tej pory. Trzymamy oczywiście jakieś zapasy magazynowe w oparciu o wcześniejsze zamówienia, dodając do tego jakiś procent. Ale też nie możemy zamrozić zbyt dużego kapitału. Takie magazynowanie jest związane z ogromnymi kosztami.

Jednak trzeba również pamiętać, że oprócz samych magazynów, w których będą przechowywane komponenty niezbędne do wykonania akumulatorów litowo-jonowych, także są potrzebne moce produkcyjne. A żeby utrzymywać moce produkcyjne, są potrzebne zamówienia.

Dyskusyjna jest kwestia tworzenia linii produkcyjnych na zapas, ponieważ postęp technologiczny jest bardzo szybki. Starsze rozwiązania oczywiście działają i będą działać, jednak nowe pozwalają na lepsze wykorzystanie dostępnych ogniw w konstrukcji pakietów akumulatorów. Budowana na zapas linia produkcyjna może się więc bardzo szybko zdegradować. Oczywiście lepiej mieć w zanadrzu starszą technologicznie linię produkcyjną niż nie mieć jej wcale, dlatego na wstępie powiedzieliśmy, iż jest to do dyskusji.

Do takich linii, które szybko ewoluują, potrzebne są również kadry. Tym bardziej że akumulatory litowo-jonowe mogą być niebezpieczne, jeżeli się z nimi nieprawidłowo obchodzi. Mogą na przykład stanowić zagrożenie dla ludzi, którzy trzymają je w ręce. Naprawa tej sytuacji wymaga jednak działania systemowego i to na poziomie Unii Europejskiej.

Jak dbacie o bezpieczeństwo użytkowników waszych akumulatorów litowo-jonowych? Czy wasze produkty przechodzą odpowiednie badania elektryczne i mechaniczne, czy opieracie się tylko na wynikach badań producentów ogniw?

Oczywiście, że wykonujemy swoje badania. Mamy własne laboratorium, gdzie jesteśmy w stanie wykonać badania kontrolne dla ogniw i później badania inżynierskie, które są potrzebne w trakcie projektowania akumulatora. Trzeba bowiem potwierdzić zgodność tego, co zostało wykonane, z założeniami projektowymi. Jest to konieczne np., żeby sprawdzić, czy nasze akumulatory spełniają wymagania UN38.3, a więc czy są bezpieczne w czasie transportu. Sprawdza się więc odporność np. na wstrząsy, zmianę ciśnienia lub temperatury, przypadkowe zwarcie, przypadkowe upuszczenie itd.

Dla podniesienia bezpieczeństwa transportu i przechowywania akumulatorów litowo-jonowych zaprojektowaliście specjalne skrzynie, które mogą również służyć do składowania akumulatorów zużytych i uszkodzonych? Co jest innowacyjnego w Waszych pojemnikach?

Jest to skrzynia metalowa, dwudzielna, składająca się z komory do przechowywania akumulatorów i komory tzw. gaśniczej. W pierwszej, wyłożonej specjalną izolacją, przechowuje się problematyczny akumulator, zachowując temperaturę nagrzewającego się akumulatora w środku. W ten sposób na zewnątrz temperatura ta nie może być większa niż 100°C.

Druga komora skrzyni jest tym, co wyróżnia naszą firmę od konkurencji. Jest ona bowiem wypełniona środkiem gaśniczym, który w przypadku, gdy akumulator się zapali, ma zostać uwolniony w celu zduszenia płomienia. Nasze rozwiązanie umożliwia aktywne działanie. Nie jest to więc tylko, tak jak u konkurencji, ognioodporna izolacja. Jednak nawet, gdyby w naszych skrzyniach zabrakło środka gaśniczego, to i tak ta osłona termiczna powinna wytrzymać.

Trzeba też pamiętać, że takie pojemniki trzeba projektować dla określonej grupy akumulatorów. Innym rodzajem są np. skrzynie do przechowywania uszkodzonych akumulatorów od samochodów elektrycznych.

Tego rodzaju zabezpieczenia są bardzo ważne, ponieważ liczba zużytych akumulatorów litowo-jonowych jest coraz większa i trzeba być przygotowanym na niebezpieczeństwo samozapalenia – szczególnie, gdy te akumulatory są fizycznie uszkodzone. Niestety tak się również dzieje, gdy np. po upadku na ziemię, akumulator nie ma widocznych uszkodzeń mechanicznych, jednak po podłączeniu do ładowarki może się zapalić.

Bardzo dziękuję za rozmowę.

Materiał sponsorowany