Výstavba továrny na baterie HE3DA je v plném proudu

Prezident společnosti HE3DA Jan Procházka oznámil na kongresu k ukládání energie ees Europe 2018 v Mnichově, že stavební práce na nové výrobní hale – zvané také „Gigafactory“v Horní Suché na Karvinsku zdárně pokračují.  Po náběhu výroby, plánovaném na 4. kvartál 2019 dosáhne celková roční kapacita vyráběných baterií už v roce 2020 cílových 1,2 GWh.
Ryze český projekt s velkými ambicemi
Výrobním programem budou baterie originální konstrukce a výjimečných vlastností na bázi nanotechnologií, vyvinuté týmem vědce a vynálezce Jana Procházky. Pozoruhodná je také skutečnost, že po prvotním neúspěchu s čínskými investory byl projekt znovu nastartován díky konsorciu asi stovky českých investorů. Jedná se tedy o český projekt, který by mohl potvrdit dobrou pověst naší republiky jako vyspělé průmyslové země – v tomto případě i se silným inovativním potenciálem a prozíravými investory. Společnost Magna Energy Storage a.s. (MES), která bude výrobcem baterií, byla založena teprve v květnu 2017 a už v říjnu byl položen základní kámen k nové továrně. Předtím si společnost zajistila práva na výrobu baterií od majitele patentu HE3DA a také pozemek k případnému rozšíření výroby až na 15 GWh ročně!  MES by se chtěl stát největším evropským výrobcem ve svém segmentu baterií. Zatímco na stavbě nedávno zastřešené výrobní haly v Horní Suché panuje čilá stavební aktivita, v EU se teprve chystá několik dalších obřích továren na baterie. O úsilí nastartovat evropský bateriový průmysl informujeme na jiném místě tohoto časopisu.  Jedním z cílů HE3DA je také výroba baterií v USA v horizontu několika málo let. Společnost již jednala s podporou české ekonomické diplomacie a CzechInvestu s nevadskou vládou o výstavbě další továrny na výrobu svých baterií v Nevadě.  
Zpočátku orientace na energetikuPrezident společnosti HE3DA ve své prezentaci zdůraznil: „Ukládání energie prochází postupně všemi oblastmi našeho života“. Zhruba polovinu produkce nové továrny – ročně asi 600 tisíc kWh budou představovat baterie s jednotkovou kapacitou kolem 0,5-5 kWh, které budou využívány zejména jako domácí úložiště elektřiny a dále jako úložiště pro malé a střední podniky. Zbytek baterií bude produkován ve formě energobloků s kapacitou 20-50 kWh pro větší modulární průmyslová energetická úložiště. U energobloků výrobce předpokládá spolupráci s velkými energetickými firmami, které je budou integrovat do větších celků včetně potřebných periferních systémů – měničů, chlazení apod.    
Zájem také o elektromobilitu
Souběžně probíhá výzkum a vývoj společnosti HE3DA v oboru elektromobility. Baterie HE3DA jsou cestou k bezpečnému a cenově dostupnému vysokovýkonnému akumulátoru s rychlonabíjením. Měrná kapacita současných baterií HE3DA pro elektromobily dosahuje 520 Wh/litr resp. 125 Wh/kg a doba nabití je 15 minut na 70 % a 30 minut na 90 % kapacity. Ideální by byl společný vývoj automobilového šasi s některou automobilkou. Baterie by tak mohly být do elektromobilů optimálně integrovány.
Důraz na jednoduchost a bezpečnost
Baterie firmy HE3DA vycházejí z běžného elektrochemického procesu, typického pro lithiové baterie. Jejich jedinečnost spočívá v unikátním pojetí konstrukce baterie s využitím nanotechnologií. Jejich vynálezce Jan Procházka přitom kladl největší důraz na jednoduchost, robustnost a výrazné potlačení některých negativních charakteristik běžných lithiových baterií, jako je např. jejich hořlavost a výbušnost. Oproti konkurenci jsou elektrody baterie HE3DA mnohem tlustší, takže výsledná baterie má podstatně méně dílů při stejné kapacitě – viz obrázek. Menší počet jednotlivých prvků (např. v energoblocích stovky místo běžných milionů) znamená nižší nároky na software a řídicí systém a tím zvýšení jeho celkové spolehlivosti a bezpečnosti. 
Výrobní proces zahrnuje všechny fáze výroby
Plně automatizovaná výrobní linka v Horní Suché bude zahrnovat všechny výrobní procesy od přípravy výchozích surovin až po závěrečnou montáž baterií, a není proto závislá na dodávkách polotovarů. Jeden z hlavních výrobních procesů spočívá v lisování speciálních nanomateriálů do forem. Výsledkem jsou 3D prostorové (laicky „tlusté“) elektrody - tedy anody a katody – které se poté automaticky skládají na sebe a prokládají se nehořlavým keramickým separátorem místo běžných plastických separátorů. Na projektu v Horní Suché budou plně využity zkušenosti ze zkušební linky s roční kapacitou 10 MWh v Praze-Letňanech, kde byla zahájena výroba baterií HE3DA už v prosinci 2016.
Výhody proti konkurenci
Konkurenčních výhod je řada. Baterie HE3DA využívá vysokou rychlost nabíjení a vybíjení nanomateriálů – výsledkem jejich využití a unikátní konstrukce baterie, popsané výše, je vysoká bezpečnost: odolnost proti vznícení a explozím a také řada dalších nových vlastností. Baterie HE3DA jsou výrazně kompaktnější než konkurenční, což ilustrujeme na fotografiích bateriového úložiště v Jižní Koreji s 15 kontejnery (fotografie byla vystavována na letošním červnovém veletrhu ees Europe 2018 v Mnichově) a kamionu s úložištěm zhruba stejné kapacity od firmy HE3DA. Kompaktnost vyplývá nejen z celkově sofistikované konstrukce baterie, ale také ze zdokonaleného systému chlazení a skutečnosti, že je prakticky bezúdržbová. Výhodou baterií HE3DA jsou také jejich nižší výrobní náklady, a tudíž vysoce konkurenční cena. V diskuzi k přednášce na konferenci ees Europe k tomu poznamenal jejich tvůrce Procházka: “ …vždy budeme o nějakých 50 USD/kWh levnější než kdokoliv jiný a navíc na závěr životnosti baterií nabízíme jejich vykoupení za 100 USD/ks a máme již připravený systém jejich stoprocentní recyklace, šetrný k životnímu prostředí.“ Životnost českých baterií se pohybuje kolem 20 let při statisících cyklů nabíjení a vybíjení.  
Boom fotovoltaiky pomáhá branži akumulace
Masivní rozvoj výroby obnovitelné energie, zejména fotovoltaiky, dává křídla také oboru akumulace elektrické energie, tedy ees = electric energy storage. V roce 2017 byly na světě instalovány úložistě s celkovým výkonem 1,9 GW, což je růst o 53 % proti roku 2016! Od roku 2023 by měla být polovina světových úložišť energie tvořena domácími bateriemi případně úložišti v malých podnicích. Mnichovský veletrh ees Europe 2018 s více než 400 vystavovateli potvrdil své postavení nejnavštěvovanějšího evropského veletrhu baterií a energetických úložišť. Je spolu s Intersolar Europe, Power2Drive Europe a EM-Power součástí inovační platformy The smarter E Europe.
Zdeněk Fajkus, Mnichov