該研究對來自七個歐洲國家的 200 名行業高管進行了調查,考察了該行業如何準備好應對確保國內電池供應鏈安全和占領更多全球電池市場的挑戰。到 2030 年,全球電池需求預計將增加 14 倍,隨著化石燃料時代讓位于電力時代,歐洲必須通過國內電池供應來實現其氣候目標。
報告指出,為了幫助這一轉變,82% 的調查受訪者目前正在或計劃在未來 12 個月內開發或擴展其增材制造能力。此外,80% 的受訪者計劃將其供應鏈的一部分重新安置在更靠近其制造基地的地方。
歐洲的電動汽車銷量在 2020 年自 2015 年以來首次超過中國。照片來自 Sakuu Corporation。
3D打印電池
雖然利用 3D 打印技術進行電池生產仍處于相對早期的階段,但該技術在該領域的采用正在增加。許多 3D 打印公司正在該領域取得進展,已經確定了電動汽車 (EV) 電池生產技術的市場。
例如,去年,總部位于英國的Photocentric 成立了一個全新的部門,致力于研發用于無人機、送貨機器人和電動汽車的環保 3D 打印電池,而6K Energy 則投資了 2500 萬美元建立了一個致力于識別可持續能源的新設施存儲替代品。今年 5 月,Sakuu Corporation推出了一種新型工業級 3D 打印機,該打印機專門針對大規模生產 EV 電池進行了優化,在獲得三項新專利以推進其 3D 打印固態電池的發展后不久。
在其他地方,瑞士礦業和投資公司Blackstone Resources聲稱已經開發出一種能夠生產高能量密度鋰離子電池的3D 打印技術,加州理工學院開發了一種用于鋰離子電池的3D 打印電極的新方法。技術(加州理工學院)。3D 打印行業已聯系 Blackstone Resources 征求意見。
一個 5×5 平方厘米的軟包電池,帶有發光 LED,使用 Blackstone 的神秘技術進行 3D 打印。圖片來自 Blackstone Resources。
應對歐洲不斷增長的電動汽車需求
根據國際清潔交通理事會(ICCT) 的數據,目前歐洲道路上估計有 180 萬輛電動汽車,根據歐盟 (EU) 的目標,到本十年末,這一數字將增加到至少 3000 萬輛. 事實上,2020年歐洲電動汽車銷量自2015年以來首次超過中國,成為全球最大的電動汽車市場。
Protolabs 的報告指出,消費者對電動汽車的需求激增有助于推動歐洲的電池和電池存儲制造。據報道,歐洲制造商無法在產量上擊敗中國,正將精力集中在制造超高性能和可持續的電池上。
超過三分之二的調查受訪者表示,他們對自己的研發工作和創新產品設計充滿信心,而僅有超過一半的受訪者對自己擴大創新的能力充滿信心。
推動歐洲電池和電池存儲制造業增長的因素。圖片來自 Protolabs。
使用 AM 重新支持供應鏈
鑒于 Covid-19 大流行凸顯了供應鏈的脆弱性,該報告表明,電池制造商有加速的趨勢,即重新支持和近岸供應鏈,以提高其彈性和上市速度,同時降低碳??足跡。十分之八的受訪者表示,他們目前正在拉近供應鏈,或計劃在明年這樣做。
為了支持這一重新支持的努力,82% 的受訪者打算發展和擴大其增材制造業務,72% 的人尋求與專業技術提供商或最終用戶的合作伙伴關系以實現這一目標。
Protolabs 的報告指出,在其特殊組件的供應鏈中采用 3D 打印也將為制造商提供更大的靈活性,這是下一代固態電池創新的重要因素。固態電池可以更快地儲存更多的電量,并且有可能使電動汽車的續航里程增加一倍。
大多數受訪者計劃在明年擴大其增材制造能力。圖片來自 Protolabs。
該研究還強調在歐洲電池行業的生產過程中建立更高的效率和環境合規性,例如使用更少的能源和改善回收。歐盟計劃到2022 年對電池實施嚴格的新環境標準,旨在消除更便宜、可持續性較差的組件的進口,并促進本地生產。
然而,該研究顯示,許多受訪者正在為廢物處理和實現強制性回收目標而苦苦掙扎,這意味著循環經濟電池行業仍有一段路要走。超過一半的受訪者呼吁增加政府投資和支持政策,以擴大歐洲電池行業的市場份額。幸運的是,電池制造似乎是歐盟根據其綠色協議實現交通部門脫碳計劃的關鍵部分,該計劃旨在到 2050 年實現氣候中和。
歐洲提高電池產能的一個“關鍵點”在于正極活性材料的制造,以及日益稀缺的原材料供不應求的風險。這可能會成為增材制造等創新技術的一個感興趣的領域,在這些領域促進了新型材料開發制造的靈活性。