Гонки за электромобилем

Инновации

Крупнейший китайский производитель аккумуляторов и батарей готов вложиться в разработки уральского малого бизнеса

При поддержке Регионального интегрированного центра Свердловской области (подразделение Областного фонда поддержки предпринимательства) и участии правительства Свердловской области ООО «Графен» заключило меморандум о сотрудничестве с китайской корпорацией Chaowei Group. Компанию из Поднебесной, которая занимается разработкой, производством и продажей различных источников тока, аккумуляторов и батарей, энергоэффективных решений и технологий, привлек новый свинцово-углеродный композит, разработанный на Урале. До подписания меморандума прошли переговоры китайской стороны с правительством Свердловской области, заинтересованным в реализации и поддержке проекта. Планируется, что китайская корпорация, которая нашла изобретение в российской базе запатентованных разработок, проинвестирует создание совместного наукоемкого предприятия в Свердловской области. На нем будет разрабатываться и тестироваться материал для производства различных источников тока на 60 китайских заводах.

На первый взгляд, странно, что интерес Chaowei Group вызвала инновация, связанная с обычным свинцово-кислотным аккумулятором — в его основе электрохимическая система Планте, известная более 160 лет. Из-за тяжести свинца он обладает низкими удельными характеристиками, и современные электрохимические системы рано или поздно его выживут. Единственная сфера, которая осталась у свинцового аккумулятора, — запуск двигателей внутреннего сгорания для автомобилей. Учредитель компании «Графен» Андрей Елшин рассказал о том, почему именно в Поднебесной заинтересовались этой разработкой:

— Китай, самый большой производитель свинцово-кислотных аккумуляторов в мире, тратит на них 300 тыс. тонн свинца в год. Если китайцы с нашей помощью, даже при самом плохом варианте проекта, сэкономят всего 20% свинца, это 60 тыс. тонн, которые не надо будет покупать. При цене металла 2 тыс. долларов за тонну экономия от простого внедрения оценивается 120 млн долларов в год. Аккумуляторы создаются под разные задачи, разных типоразмеров. Под каждый аккумулятор у них свой завод.

Куда поедем

— Андрей Николаевич, в чем суть разработки?
 
— Мы пытаемся все-таки его облегчить: оставить те же самые электрохимические характеристики, зато существенно снизить вес, заменяя так называемый балластный свинец на более легкие компоненты. Все знают, кто разбирал аккумулятор…

— Каждый день разбираем аккумуляторы!

— Ну, по крайней мере, многие мальчишки в детстве находили брошенные и разбирали. Я, например. Там есть решетка, она сама не участвует в электрохимическом процессе, является токоотводом, и она тяжелая, потому что в ее составе свинец.

— Каким путем полагаете ее облегчить?

— За счет введения в состав более легких компонентов. Получается не сплав, а композит. Углерод, например, — один из самых легких неметаллов. У меня несколько патентов в направлении улучшения свинцового аккумулятора. В свое время я работал в Институте высокотемпературной электрохимии УрО РАН в лаборатории химических источников тока. Я благодарен институту за тот уровень квалификации, который получил: вырос до довольно крепкого специалиста. Но в 90-е годы у научных работников была очень низкая зарплата. Старший научный сотрудник, кандидат химических наук не мог прокормить семью, это вынудило уйти в бизнес. Занимался переработкой отходов, содержащих драгметаллы. В каждой из фирм, где я работал по драгметаллам, были исследовательские лаборатории. Занимался я в числе прочего и этой темой: был уверен, что свинцовые аккумуляторы, несмотря на то, что они испытывают очень большую конкуренцию со стороны литиевых систем, все равно будут востребованы. ООО «Графен» создало недавно именно под эту тему.

— Что давало такую уверенность?

— Чутье, интуиция, что эта тема будет ударная. Разработке три года. Свинцово-углеродный композитный материал для электродов свинцово-кислотного аккумулятора — так она звучит. В целом мы предложили китайским партнерам пять наших инноваций, имеющих целью облегчить удельные весовые характеристики.

— Для чего она китайцам, какие перспективы они с ней связывают?

— Сейчас все носятся с идеей создания электромобиля, и китайцы в том числе. Но все уповают на литиевые источники тока, литиевые системы. Например, запущен в производство автомобиль Tesla. Специалисты в этой теме понимают, что источник тока не является универсальным устройством. Он всегда создается под конкретную техническую задачу с особенным набором — корпус, электродные материалы в электролитах и так далее. Илон Маск, основатель Tesla Motors, из маленьких источников тока набирает большой, который будет обслуживать силовую двигательную установку. Я считаю, это в корне неверная идея.

— И в чем ошибка?

— В каждом источнике тока есть так называемые паразитные материалы, которые не участвуют в химической реакции. Это корпус, электролит, токоотводы. И чем меньше источник тока, тем больше их удельный вес. У большого источника тока всегда лучше характеристики, чем у набора маленьких.

Маск не решил главную проблему — деградации литиевых источников тока. По мере их использования в них возникает внутренний саморазряд, и за первый год работы они теряют до 50% внутренней емкости. То есть новый автомобиль может проехать 400 км без подзарядки. Через год — половину того и далее по убывающей. Источник тока у Илона Маска при цене электромобиля 105 тыс. долларов стоит 30 тыс. долларов. Каждый год его менять за бешеные деньги смешно. Пока устойчивая работа литиевого источника тока не обеспечена, хотя над этой задачей бьются уже лет 20. Миллиардер же заявляет, что проблема деградации Tesla Motors вот-вот будет решена.

Возможно, этот композит "заведет" китайцам дешевый городской электромобиль

Есть еще проблема дефицита лития. Разведанных запасов на Земле будет хватать только для мобильных устройств, планшетов, телефонов, смартфонов, компьютеров. Вы замечали, что в новом телефоне хватает зарядки на пять дней, а через год работы — только на два дня? Для мобильных устройств решается все просто — покупкой нового аккумулятора. Но количество этих устройств стремительно растет и очевидно, что для автомобилей лития не хватит, столько его в доступных человечеству месторождениях нет.  

— Что предлагаете вы?

— Если у литиевого источника для нормального пробега 400 км удельные энергетические характеристики должны быть 200 ватт•часов на кг устройства (лучшие образцы достигают 240 — 260 ватт•часов на кг), то у самых лучших свинцовых аккумуляторов это всего лишь 30 ватт•часов на кг, потому что свинец очень тяжелый. Литий — самый легкий из металлов. У нас благодаря набору инноваций есть перспектива увеличить емкость свинцового аккумулятора до 50 ватт•часов на кг. У лучших образцов фирмы Varta 30 — 35 ватт•часов на кг, и это предел, как считалось до сих пор. Пытались облегчить решетки, вмешивая углерод в свинец. Простым механическим смешением это не удается. Получался плохой конструкционный материал, он ломается, не выдерживает вибрации и так далее. Нам же удалось углерод получить внутри металла за счет протекания химической реакции.

Проект на старте

— Почему китайцы так ухватились именно за свинцовый источник тока?

— Это самый известный из стабильно работающих источников тока, он легко выдерживает пиковые нагрузки и длительную работу без падения удельных характеристик. При таких же весовых характеристиках и мощностях, что и авто у Tesla, он будет давать не 400 км от зарядки до зарядки, как литиевый, а 100 км. Но подавляющее большинство городских автомобилей в день не проезжает больше 100 км. Китайцы считают, что таких 95%, и бьются за создание дешевого городского электромобиля. Если у них получится, источник тока будет стоить не 30 тыс. долларов, а тысячу долларов.

— В какой стадии реализация проекта?

— В самом начале. Китайцы решили стадию полупромышленного эксперимента провести за два года в России, с этой целью построить предприятие под Екатеринбургом. На нем будет получена технология, которую можно затем распространить на многотоннажное производство. Им импонирует размещение на территории технопарка Университетский. Написана дорожная карта, на основании которой составляется бизнес-план.

Полагаю, за это время «Графен» разработает технологический регламент. Наша ближняя цель — выдать китайцам техническое задание для проектирования многотоннажного производства. Самое трудное будет перейти от десятков граммов в пробирках, как у нас сейчас, к сотням килограммов. От сотен килограммов к тысячам тонн перейти уже гораздо легче.

— Какова инвестиционная емкость проекта, чем стороны в него входят?

— Китай вкладывает в предприятие 1 млн евро — это первоначальные вложения в оборудование и здание. Мы входим в инвестпроект своими головами.

Есть байка о русском изобретателе в Америке: одна из фирм долго не могла запустить сложную механическую установку. Русский стукнул молоточком в одном месте и станок заработал. Он попросил за это тысячу долларов. Ему предложили составить калькуляцию, чтобы все выглядело культурно. В ней он указал: один доллар за удар молотком и 999 долларов за то, что знал, где ударить. Уставный капитал предприятия оценивается в 2 млн евро. То есть они наши мозги оценили в 1 млн евро.

Сколько на самом деле стоит идея — никогда не понятно, пока не реализуешь ее, не пойдут продажи продукции. К тому же на первоначальном этапе, вот как у нас, всегда есть риск: то, что получается в пробирке, может не очень хорошо получиться в большой многотоннажной печи. Наш инвестор понимает, что этот риск существует.

— То есть Chaowei Group в данном случае выступает как венчурный инвестор?

— Нет. Венчурные компании берутся, как правило, за финансирование многих идей в надежде, что из кучи бросовых один процент выстрелит и окупит все затраты. А тут взята одна конкретная идея и она должна быть реализована. К тому же, венчурные капиталы создаются, как правило, для того, чтобы совсем сырые идеи финансировать. А у нас уже есть продукт — небольшие слитки металла, их можно изучать, определять механические и электрохимические свойства.

— Какие риски видите? Известно про китайцев — идею срисуют и сами у себя сделают.

— На самом деле так и планировалось, что мы отдаем им идею и поставим технологию, а они нам платят бонусы. У Chaowei Group 60 заводов только на территории Китая, капитализация более 20 млрд долларов. Входит в топ-200 крупнейших компаний Китая и в топ-100, которые занимаются выпуском продукции, потому что первые сто — это строительные девелоперы. Но всегда есть риск у изобретателя налететь на жуликов, я сталкивался с этим. После того, как передашь технологию, тебе пожмут руку и скажут: большое спасибо, ты очень нам помог, прости-прощай.

— Чем вы защищены в данной договоренности от такого рода рисков?

— Патент на изобретение у нас защищен международным правом. Я передаю китайцам права на его использование во всем мире, за исключением России. Если они нарушат соглашение, патент будет отозван и они перестанут быть эксклюзивными хозяевами патента. К тому же, помимо этой инновации, у нас есть другие, которые тоже приведут к улучшению источника тока. Некий комплекс инноваций, который предстоит внедрять на перспективу, прописан нами вместе с Chaowei Group, им это все интересно.

— Как общаетесь? Через переводчика?

— Напрямую, на английском. Российских переводчиков, которые знали бы электро­химию, причем в китайском варианте, очень трудно найти. И партнеры у себя в Китае не могут сыскать переводчиков на русский, которые знали бы электрохимию. А на английском удобно обсуждать технические аспекты.

— Что будет представлять совместное предприятие?

— Примеряя к советским понятиям, это отраслевое НИИ. Как раньше было: идею из академии наук отправляли в отраслевое НИИ, которое создавало конкретную технологию и передавало в промышленность с регламентами. Сейчас, к сожалению, в России многие НИИ ликвидированы. Структурно это будет небольшое предприятие на 1 — 1,5 тыс. кв. м, с лабораториями и полупромышленными металлургическими и гидрометаллургическими установками. Здесь и промышленные испытания будут происходить.

— Что на выходе, какой продукт?

— Основным продуктом СП станет не собственно производство свинцово-углеродного композита, а документ на его производство, называемый технологический регламент. Технология уйдет китайцам, которые тратят деньги на рискованную инновацию.

Придали статус

— Из российских производителей никто на нее не клюнул?

— Никто, хотя о ней знают, мы с нашим бизнесом встречались. Большие деньги надо вложить, 2 млн евро без 100% гарантии, что они окупятся. Наши бизнесмены так не привыкли работать. Но, по крайней мере, с китайской помощью будет создан технологический регламент, который потом можно будет реализовать и в России, здесь-то мы оставляем за собой все права. Когда рисковую стадию преодолеем, можно будет предлагать технологию и российским предприятиям.

— А где сейчас эти слитки изготавливаете?

— По 50 — 100 граммов в пробирках в лаборатории предприятия «Олимп ДМ», оно занимается переработкой отходов, содержащих драгметаллы. Я соучредитель этого предприятия.

— Областной фонд поддержки предпринимательства, правительство области чем помогают проекту?

— Уже тем, что статус придали — не стоит сбрасывать со счетов, что китайцы относятся к чиновникам с большим пиететом. Так уж они устроены. Я сначала общался с Chaowei Group как простой изобретатель, затем мне потребовалось проконсультироваться в Фонде по юридическим вопросам. Меня тут же вывели на правительство области, которое заинтересовалось этим проектом. Представители двух министерств: внешнеэкономических отношений и промышленности заявили президенту китайской компании о поддержке проекта. В результате статус СП в глазах китайцев сильно вырос, для них крайне важно, что область поддерживает. Они тут же предложили приехать к ним в гости, заключить соглашение на уровне губернаторов: провинции Цже Цзян и Свердловской области. Президент компании готов рассмотреть и другие предложения по инвестициям в Уральский регион.

— А конкретно чем-то поддерживают?

— Субсидиями, вопрос земли практически уже решен. Фонд готов предоставлять юриста, таможенного брокера, что очень важно, потому что есть ограничения на трансграничное перемещение свинцовых компонентов. Помогут сделать все процедуры правильно, по закону. Финансово, честно скажу, мы не зависим ни от кого, китайцы сразу готовы были финансировать.

Сейчас разбираемся со списком оборудования под конкретную технологию: где его купить, как купить. Область предложила: если она напрямую купит за рубежом и внесет в уставный капитал это оборудование, то можно части налогов при пересечении границ избежать. Без маржи перекупщиков цена на некоторые единицы оборудования снизится на 30 — 40%. Мы купим более качественное, более дорогое оборудование за те же деньги, чем если бы тут сами покупали. Наши специалисты поедут в Китай уже конкретно на производство согласовывать условия, чтобы наше оборудование было заточено под их действующее.