Brněnský vědec Tomáš Kazda před časem marně usiloval o to, aby v Česku vznikl startup, který by uvedl do života přelomovou technologii lithium-sirných baterií. „Usilovali jsme o uplatnění výsledků našeho výzkumu, které se nám podařilo patentovat,“ řekl v rozhovoru pro Export.cz. Český patent se nakonec rozhodla využít norská firma.
Osobní zkušenost Tomáše Kazdy nakonec přispěla k tomu, že se podílel na loňském založení Českého bateriového klastru a sám se stal jeho předsedou. Jedním z cílů je propojit tuzemské univerzity a firmy, které by si už neměly nechat další podobnou příležitost ujít. „Chceme pomoci startupům a vůbec novým myšlenkám,“ zdůraznil výzkumník, který působí na Fakultě elektrotechniky a komunikačních technologií Vysokého učení technického v Brně.
Co stálo za myšlenkou vytvořit Český bateriový klastr?
Myšlenka se zrodila v rámci naší diskuse se zástupci agentury CzechInvest. Zhruba před čtyřmi lety mi napsal slovinský profesor Robert Dominko, který se zabývá pokročilými bateriovými systémy, že se mu v Česku nedaří získat přehled o tom, kdo tady co dělá v bateriovém výzkumu. Veškeré informace jsem mu poskytl, ale ukázalo se, že tu chybí společné uskupení výzkumníků i firem, které by bylo partnerem pro zahraniční instituce. Podobnou zkušenost měli v CzechInvestu. Další přidanou hodnotu klastru jsme viděli v samotném propojení českých univerzit a firem. S tím, že náš klastr zahrnuje veškeré činnosti v celém řetězci – od těžby materiálů, přes výzkum a aplikace bateriových technologií, až po recyklaci.
Zástupci českých firem i výzkumných institucí v Česku často připouštějí, že jejich vzájemná spolupráce ve srovnání s jinými zeměmi příliš nefunguje…
To byl také jeden z důvodů, proč jsme klastr zakládali – aby výzkumníci a zástupci firem spolu začali lépe komunikovat. Sám jsem byl na různých stážích v zahraničí, nějakou dobu jsem strávil třeba na Technické univerzitě ve Vídni. Ve spolupráci s průmyslem tam vzniká 60 - 70 % doktorských prací. Je to přínosné pro studenty, kteří si finančně přilepší, naváží spolupráci s firmou a mohou se už po dokončení doktorského studia vykázat zkušenostmi z praxe. Firma zase může využít relativně vysoké know-how svého spolupracovníka, ale nemusí ho platit na plný úvazek. Na českých vysokých školách to tak nefunguje. Často se stává, že studenti začnou hledat práci mimo univerzitu a doktorské studium ani nedokončí. Cílem klastru je také pomoci startupům a vůbec novým myšlenkám.
V tom máte osobní zkušenost, výsledky Vašeho výzkumu nebude realizovat česká, ale norská firma. O tom jste při zakládání klastru také uvažoval?
Ano. Před časem jsme na VUT usilovali o to, aby v Česku vznikl startup, který by se zabýval technologií lithium-síra – tedy oblastí, ve které se nám podařilo patentovat výsledky našeho výzkumu. Nepovedlo se nám ale najít investory, kteří by poskytli potřebné finance. Proto se náš patent rozvíjí v Norsku, už v rámci výzkumu jsme ostatně spolupracovali s norskou firmou. A samozřejmě jsem si říkal, že náš klastr by mohl pomoci, když s novou myšlenkou přijde někdo další z jakékoliv české univerzity a obrátí se na naši členskou firmu. Do budoucna by členy klastru měly být v ideálním případě i banky, které by uvedení výsledků výzkumu do praxe podpořily.
Pokud vím, norská společnost Morrow batteries letos otevřela výzkumné centrum a chystá se na výstavbu gigafactory. Bude vyrábět i lithium-sirné baterie?
Baterie na základě technologie lithium-síra hodlá rozvíjet do budoucna. Chystaná gigafactory bude zpočátku dodávat klasické lithno-iontové akumulátory, které investoři považují za vyzkoušené.
Váhaví střelci
Asi jste hodně přemýšlel o tom, proč výsledky Vašeho výzkumu nezaujaly české, ale norské investory? Byla v tom česká skepse vůči budoucnosti baterií jako takových?
Spolupracovali jsme tehdy s profesorem ekonomie Michalem Mejstříkem z Univerzity Karlovy, který bohužel později zemřel na zdravotní komplikace spojené s covidem. Říkal mi, že Češi jsou národ váhavých střelců, dlouho se rozmýšlíme… Také vysvětloval, že investoři mají radši IT startupy než začínající technologické firmy, které potřebují mnohem vyšší investice do vybavení. Takové investice navíc mají delší návratnost.
Zrovna tohle není české specifikum, i když možná zahraniční investoři mohou být ochotnější podobné bariéry překonávat.
To je pravda. Byl jsem u rozhovorů s potenciálními českými i norskými investory a zaujalo mě, jak byly rozdílné. V Česku vždy při podobných jednáních padaly otázky typu: Myslíte, že ty baterie budou opravdu potřeba? Myslíte, že jsou elektromobily vůbec k něčemu? Myslíte, že budou zapotřebí bateriová úložiště? V Norsku podobná otázka nikdy nepadla.
Pro Nory to byla samozřejmost?
Bylo opravdu vidět, jak jsou před námi ve vnímání potřeby moderních technologií. Pro ně už bylo jejich zavádění jen otázkou času a to poměrně krátkého. Automaticky tady viděli hlavně příležitosti.
Jaké má Česko předpoklady pro rozvoj bateriového průmyslu?
Česko má výhodnou geografickou polohu ve středu Evropy a významné napojení na německý automobilový průmysl. Pokud budeme mít funkční dálniční a vlakovou síť, máme to všude blízko. V centru pozornosti jsou nyní baterie do elektromobilů, do budoucna poroste poptávka po bateriích do stacionárních úložišť. V Česku přitom máme zdroje surovin, které se při výrobě baterií využívají – lithia, manganu, grafitu a do jisté míry i kobaltu. Máme poměrně dobré zázemí pro výzkum na univerzitách a firmy, které baterie potřebují – Škodu Auto, Tatru nebo výrobce elektrobusů Škodu Transportation. Faktem je, že tady nikdo nevyrábí elektrodové materiály, samotné baterie se zatím vyrábí jen málo. Ale historicky je tady rozvinutá recyklace, příkladem může být firma Kovohutě Příbram.
Potenciální výhodou je také to, že tu můžeme mít téměř kompletní bateriový řetězec?
Základ tady je. Když se nad tím zamyslíte, ten řetězec je cirkulární. Něco vytěžím, pak použiju a nakonec zrecykluju. Recyklát končí tam, kde byla těžba. Tam, kde jeden končí, druhý začíná, účastníci bateriového klastru si mohou vzájemně pomoci. A když už se budeme zabývat bateriemi pro elektromobilitu, do budoucna můžeme řešit také baterie pro letectví. Pokud mám know-how z elektromobility, bude pro mě snazší vytvořit řídicí systém pro elektrické letadlo.
Sousedi nám utekli
České automobilky už vyrábějí finální bateriové komplety, o výrobě bateriových článků se jedná. Řekl byste, že Česko může být významným exportérem baterií a bateriových systémů? Pokud by se boom v tomto oboru podařil, tyto produkty by mířily do značné míry na export.
Vždy jsem to vnímal tak, že máme z pohledu zdrojů poměrně dobře rozdané karty. Česko je významným exportérem automobilů a například Škoda Auto velmi stojí o to, aby tady byla také továrna na bateriové články. Automobilky je musí odněkud brát, dovážet. Pokud jde o export, je zajímavé se podívat na Polsko. Vyrostla tam velká továrna korejské LG Chem, která navíc neustále zvyšuje svou kapacitu. A výrazně narůstá podíl vývozu spojeného s bateriemi na celkovém polském exportu.
Čím to je, že nám v tomhle Polsko uteklo?
Uteklo nám i Maďarsko… Vidím tady více rovin. Když se zahraniční firmy rozhodovaly, kam ve střední Evropě umístí výrobu baterií, z Česka zaznívalo, že tady žádné elektromobily ani moc nechceme. Další země byly v jednáních s potenciálními investory mnohem aktivnější. Na druhé straně mám zprávy od kolegů z Polska a Maďarska, že zahraniční firmy tam příliš nespolupracují s místními univerzitami. Podmínky, které tyto země nabízely, nejspíš byly v tomto ohledu hodně benevolentní. Je přitom logické, že když chce zahraniční firma někde postavit továrnu, měla by příslušná země dojednat, že pak bude spolupracovat také s místními firmami a univerzitami.
To byste tedy očekával i v Česku?
Kudy chodím, tudy říkám – pokud tu vyroste gigafactory, je důležité, aby zde také bylo jedno nebo dvě výzkumná centra s kompletním vybavením, které umožní vyrobit prototypy akumulátorů třeba v jednotkách desítek kusů. Měl by tu být výzkum, který se zaměří na inovace už vyráběných akumulátorů, ale také na vývoj nových generací bateriových článků. V Česku zatím nemáme ani vybavení, které by umožnilo dotáhnout výstup ze základního výzkumu aspoň do malého aplikačního článku do telefonu nebo notebooku.
Otázkou je, proč si Polsko a Maďarsko něco podobného nevyjednaly. Může to být tím, že sice mají náskok ve výrobě, ale Česko je silnější v základním výzkumu na univerzitách? A zdá se, že se tu přece jen objevují i nadějné startupy.
O mnohém svědčí už to, že jsme Český bateriový klastr, nikoliv lithno-iontový bateriový klastr. Pokrýváme nejenom v dnešní době populární lithno-iontové články, ale jakékoliv další technologie. Nechceme být technologicky vyhranění a zajišťujeme i zpětnou vazbu od vědců z univerzit, kteří mají přehled o tom, co se dnes řeší v základním výzkumu a jaká komerční aplikace se objeví třeba za deset let. Členem Českého bateriového klastru je startup Pinflow energy storage, který vyvíjí vanadové průtočné redoxní články. To jsou velice zajímavé akumulátory pro stacionární úložiště, nikoliv do aut, protože jsou poměrně masivní, ale mají dlouhou životnost.
V tom se liší od Vašich lithium-sirných baterií, které míří minimálně v první fázi do elektromobility…
Do elektromobility a letectví. Naše pracovní skupina na univerzitě se ale zabývá mnohem širším základním výzkumem, který zahrnuje také zdokonalování klasických lithno-iontových článků, vývoj sodno-iontových článků příští generace a obecně výzkum materiálů využitelných v bateriích. Zabýváme se i testováním bateriových článků pro komerční využití, pokročilejší technologií recyklace baterií nebo predikcí stárnutí bateriových článků.
Síra a jiné trumfy
Jedním z argumentů odpůrců elektromobilů je evropská závislost na dovozu surovin, zvláště z Číny. V některých zemích, které by měly Evropu surovinami zásobovat, zase vidíme protesty proti otevírání nových dolů. A sami Evropané se do těžby také moc pouštět nechtějí. Je tedy logické, že se Vy osobně i další výzkumníci zaměřují na náhradu surovin, u jejichž dodávek je možné očekávat problémy. Souhlasíte?
V základním výzkumu se možnostmi náhrady surovin zabýváme už delší dobu a tento trend dorazil také do průmyslu. Jednoznačným cílem je snižování podílu kobaltu, do budoucna i niklu. Množství niklu nyní v pokročilejších bateriích na úkor kobaltu dočasně narůstá, ale do budoucna se počítá s tím, že se také sníží. Hledají se alternativy, jako jsou lithium-železo-fosfátové akumulátory.
A Váš patent zase umožňuje využití síry…
V lithium-sirných bateriích se místo kobaltu a niklu používá síra a uhlík. Síra je jedním z patnácti nejčastěji zastoupených prvků v zemské kůře. O ještě rozšířenějším uhlíku ani nemluvě. Neznamená to ale, že se zbavíme lithia. Jedinou možností, jak ho nahradit, je přejít na jiný typ aktivního materiálu typu sodno-iontových akumulátorů. Tam je místo lithia sodík. Myslím, že takové bateriové články můžou mít relevantní podíl na trhu kolem roku 2035.
Jaké další výhody má využití síry?
Lithium-sirné akumulátory mají vysokou energetickou hustotu, tedy vysoké množství energie v jednom kilogramu baterie. Mimochodem také společnost LG Chem uvedla, že se hodlá výzkumu těchto akumulátorů věnovat a cílí na jejich využití v letadlech. Elektrická letadla s lithium-sirnými bateriemi by mohla na kratších tratích nahradit vrtulové letouny. Pak je důležité, aby elektrické letadlo vážilo co nejmíň.
Norská společnost Morrow Batteries, se kterou spolupracujete, počítá ve svých bateriích také s manganem…
Ano, v první fázi budou využívat lithium, nikl a oxid manganu, čímž nahradí kobalt. Je docela vtipné, že jsem právě tento materiál syntetizoval v rámci mé disertační práce. A syntéze stejného materiálu se v Norsku věnoval další startup, který také koupila společnost Morrow Batteries. Teoreticky by se dalo říct, že kdyby si někdo v roce 2015 přečetl moji disertaci a chtěl do této technologie investovat, mohl tu vzniknout stejně úspěšný startup jako v Norsku. Manganu je na světě také poměrně hodně. Naleziště manganu máme i v Česku, ve Chvaleticích.
To se vracíme k tomu, co jste říkal o těžbě. Jste tedy zastáncem těžby lithia i manganu v Česku?
Rozhodně. Zmiňoval jste závislost na Číně. Číňané skupují ložiska surovin nebo doly, kde už se těží. Hlavně ale suroviny zpracovávají. Mají také velký podíl na zpracování grafitu, který se používá jako anoda klasických lithno-iontových článků. Přitom grafit máme v Česku také. Proč toho nevyužít a nebýt více soběstační? Ideální by bylo suroviny zde vytěžit, zpracovat, vyrobit baterie, materiály z nich později recyklovat a využít k výrobě dalších akumulátorů.
Z hlediska české ekonomiky je ideální, když výsledky zdejšího výzkumu využívají tuzemské firmy. Co když se ale žádná taková česká společnost nenajde? Vědecká diplomacie, která se stala jednou z priorit ministerstva zahraničí, vychází z předpokladu, že pak dává smysl, když tuzemské patenty využijí zahraniční firmy. Díky tomu je možné získat finance i na další výzkum v Česku. Vidíte to podobně?
Souhlasím. V každém případě je dobré, když se najde jakákoliv firma, která za příslušné poplatky výsledky českého výzkumu uplatní v praxi. Rozhodně je to lepší, než kdyby skončily v koši. Výborným příkladem je profesor Antonín Holý a jeho výzkum léků. Ty se nevyrábí v Česku, ale licenční poplatky ze zahraniční výroby šly na podporu zdejší Akademie věd, na nákup vybavení a další výzkum. A díky výběru daní nezůstane zkrátka ani státní rozpočet. Před časem jsem navštívil americkou laboratoř Argonne National Laboratory, kde mi ukazovali, kolik financí získali z patentových a licenčních poplatků. V rámci bateriové divize to byla poměrně velká část. Když za nimi přijde významná firma, že by u nich chtěla dělat výzkum, je samozřejmé, že výzkum zaplatí, laboratoř si jeho výsledky patentuje a firma bude mít výhradní právo na využití patentu. Pro české firmy to je většinou nepředstavitelné.
Autor: Jan Žižka
Foto: Libor Fojtík
Článek vyšel na serveru o moderní ekonomické diplomacii Export.cz při Ministerstvu zahraničních věcí ČR.
- Autor článku: ne
- Zdroj: Ministerstvo zahraničních věcí ČR
