Holyvolt y Wildcat podrían ayudar a Occidente a recuperar el liderazgo en baterías

El arma secreta de la revolución eléctrica son las baterías. Los vehículos eléctricos no pueden funcionar sin ellos y también son la solución a la naturaleza intermitente de muchas fuentes de energía renovables. Pero este es un mercado dominado por China, que captaría más del 80% de la producción mundial de baterías en 2025. En una era en la que las cadenas de suministro vuelven a una mayor localización debido a la inestabilidad política y económica, la innovación será esencial. EL reciente adquisición por 73 millones de dólares de Wildcat Discovery Technologies por parte de Holyvolt podría proporcionar una solución. Hablé con los directores ejecutivos de ambas empresas para descubrir cómo su plataforma de desarrollo rápido de baterías podría restablecer el equilibrio.

Lo que Wildcat aporta a Holyvolt

El director ejecutivo de Holyvolt, Mathias Ingvarsson, tiene una experiencia poco común para un emprendedor en tecnología de baterías. Fue vicepresidente del negocio de colchones de espuma en Tempur-Pedic. Luego integró la calefacción en gafas y botas de esquí mediante procesos de impresión especiales. Sin embargo, las baterías también requieren nuevas combinaciones de materiales. Cuando Ingvarsson pasó a la química de baterías, centrándose en celdas de estado sólido serigrafiadas, contrató los servicios de Wildcat Discovery Technology.

“Wildcat es sin duda el mejor del mundo en lo que respecta a la química de las baterías”, afirma Ingvarsson. “Necesitábamos un proceso basado en agua, cuyo desarrollo tardaría hasta tres años, y Wildcat lo hizo en tres meses”. Esta sinergia condujo a la adquisición. El nombre “Wildcat” proviene de un término del argot para la prospección petrolera, donde se perforaron muchos agujeros para encontrar las reservas más ricas, lo que se llama wildcatting. Sobre la base de este enfoque, la tecnología clave que aporta Wildcat es la I+D de alto rendimiento.

“A esto también lo llamamos química combinatoria”, añade Mark Gresser, director ejecutivo de Wildcat Discovery Technologies. “Nuestro fundador, Peter Schultz, proviene de la industria del descubrimiento de fármacos. Peter creía que la banda ancha, si bien es excelente para el descubrimiento de fármacos, está infrautilizada. Debería usarse en muchas industrias diferentes”. Wildcat se fundó en 2007 con la misión de expandir la técnica a otras industrias. Los materiales de las baterías fueron los principales candidatos. “Esto es experimentación automatizada. Nuestros científicos pueden realizar cientos o incluso miles de experimentos simultáneamente, todos con diferentes conjuntos de materiales”.

El resultado son resultados mucho más rápidos que con la búsqueda convencional. “Cuando se hace una investigación convencional, se construye una batería a la vez”, dice Gresser. “En Wildcat, construimos miles de ellas. Imagine el ahorro de tiempo que supone construir 1000 baterías, todas con composiciones químicas ligeramente diferentes, en comparación con construir una batería de 1000 maneras diferentes. Este enfoque paralelo de la investigación se ha demostrado una y otra vez en el mundo del descubrimiento de fármacos. Construimos esta plataforma para hacer lo mismo con los materiales de la batería: ánodos, cátodos, electrolitos y todas las partes de la batería”.

Cómo beneficia la banda ancha a Holyvolt

“Existen algunas diferencias entre los medicamentos y las baterías”, dice Gresser. “El descubrimiento de fármacos ha llevado el rendimiento a un nivel increíble. » Probar terapias potenciales podría implicar exponer una enfermedad a un millón de compuestos diferentes en un solo día. Esto puede acelerar exponencialmente el descubrimiento de fármacos. “En el caso de las baterías, es un poco diferente porque las baterías son cosas complejas”. Las baterías contienen materiales en polvo de ánodo y cátodo, electrolitos, la forma en que se aplica una suspensión a un colector de corriente, la forma en que se lamina y se perfora. A continuación, las pruebas implican realizar ciclos de la batería para ver qué tan bien funciona.

“El alto rendimiento consiste en descartar problemas rápidamente”, afirma Gresser. “Vamos a construir mil baterías y novecientas ochenta de ellas no funcionan muy bien, pero 20 funcionan bastante bien y tal vez cinco de ellas sean excelentes”. Este aprendizaje luego se integra en mil otras experiencias. Luego, este proceso se repite para refinar la química hasta lograr un diseño óptimo.

Los datos producidos por las pruebas de alto rendimiento también pueden impulsar la IA. Esto es esencial para las baterías, que tienen muchas variaciones en química, formato y diseño. “La cantidad de datos disponibles para entrenar modelos de IA es actualmente un desafío importante en nuestra industria”, afirma Gresser. “En Wildcat, ese no es el caso, porque hemos estado haciendo esto durante 18 años. Hemos realizado al menos 600.000 experimentos. Tenemos todos estos datos, y todo está muy estandarizado. No sólo tenemos datos sobre lo que funciona, sino que también tenemos una enorme cantidad de datos sobre lo que no funciona”. Estos escenarios de fracaso proporcionan modelos de IA más completos que la IA simplemente entrenada en lo que tuvo éxito. “Podemos hacer estos descubrimientos para nuestros proyectos para la industria de las baterías entre 10 y 15 veces más rápido, lo que supone un enorme ahorro de costes. Cuando entrenemos los modelos de IA en el futuro, se amplificará aún más. Podría ser cien veces más rápido”.

Algunos clientes de Wildcat han utilizado esta rápida experimentación con materiales para explorar los mejores materiales para usar en diferentes regiones, lo que ayudará a localizar las cadenas de suministro, algo que Europa y Estados Unidos necesitan urgentemente en el sector de las baterías. Sin embargo, Wildcat no prueba todas las combinaciones posibles de materiales. “Si intentáramos hacer eso, podríamos fabricar 40.000 baterías diferentes”, dice Gresser. “Nuestros científicos toman porciones de manera muy inteligente. Podemos obtener información haciendo entre 3 y 500 pruebas en lugar de 20.000. Ahí es donde la IA también ayuda, porque podemos introducir todos esos datos de la batería durante todos esos años en nuestros modelos de IA. Luego, nuestros científicos eligen el diseño experimental correcto y ejecutan 300 pruebas más. Es más eficiente hacer un número menor, aprender y luego repetir rápidamente”.

Cómo Holyvolt utilizará Wildcat DRX para construir baterías sostenibles

La tecnología inicial clave que Holyvolt ha obtenido a través de esta adquisición es el DRX de Wildcat, con implicaciones más allá de la automoción. “Se necesitan muchas baterías, no sólo para los vehículos, aunque se trata de un mercado enorme, sino también para los centros de datos de IA y la red eléctrica”, afirma Ingvarsson. “Necesitamos hacerlo de una manera mucho más sostenible”. » La combinación de la tecnología Holyvolt con DRX tiene importantes implicaciones ecológicas. “Estamos reduciendo en dos tercios la cantidad de energía necesaria para la producción. »

DRX es una nueva tecnología de cátodo. “La República Dominicana significa sal de roca desordenada”, dice Gresser. “Es la estructura cristalina del material. No contiene níquel ni cobalto, pero tiene muy alta energía y también es muy seguro. Tiene el potencial de ser muy disruptivo desde una perspectiva de CO2 y sostenibilidad. El procesamiento de níquel es uno de los mayores contribuyentes al CO2 en una batería, mientras que el cobalto es políticamente desagradable debido a dónde y cómo se extrae. Resolvemos ambos problemas usando cero química: cobalto ni níquel”. El proceso de serigrafía de Holyvolt no utiliza disolventes como el recubrimiento convencional. Esto se combina con la falta de níquel o cobalto del Wildcat DRX para crear una batería muy duradera.

“Atendemos principalmente a la industria automotriz, y las especificaciones de baterías para automóviles se encuentran entre las más estrictas”, dice Gresser. “Eso significa al menos mil ciclos de vida. También significa niveles de energía muy altos. Pero podría ser una familia de materiales que compiten en diferentes aplicaciones. Los vehículos eléctricos de nivel básico a menudo usan LFP como el cátodo principal de elección, liderados por compañías como BYD y Geely en China. Pero no tenemos una cadena de suministro localizada con LFP. Holyvolt y Wildcat tienen un producto que podría circular como LFP, tiene buena seguridad como LFP, pero es muy barato y proporciona incluso más energía que LFP. A pesar de que LFP es ampliamente adoptado, la industria todavía necesita desesperadamente un poco más de potencia de este producto.

Sin embargo, todavía no veremos baterías con DRX por un tiempo, aunque esto depende del sector. “Estamos intentando llevar XRD a escala piloto con células de demostración para una variedad de aplicaciones diferentes”, dice Gresser. “Ahora tenemos celdas de bolsillo totalmente multicapa que han completado más de 600 ciclos. Estamos logrando densidades de energía que son aproximadamente un 25% más altas que los mejores productos con alto contenido de níquel en el mercado. Con un esfuerzo continuo, potencialmente estaremos listos para el sector automotriz en aproximadamente dos años. Si reducimos esta densidad y todavía tenemos mayor energía que otros productos en el mercado, como LMR, LFP, estamos más cerca. Ya estamos en conversaciones con empresas militares y de consumo sobre materiales que podrían estar listos para comercializarse en aproximadamente un año. A muy corto plazo, hay aplicaciones como para drones donde podemos arreglárnoslas con 10 ciclos. Ya estamos en 600 ciclos, entonces ya tenemos un producto listo para funcionar.

La combinación de Holyvolt y Wildcat promete baterías que serán altamente competitivas en el mercado, pero también lo harán utilizando cadenas de suministro de materiales locales europeas y americanas. “Actualmente China está ganando la batalla por la tecnología de baterías, pero Occidente tiene maneras de contrarrestar esto, y una de ellas es idear tecnologías nuevas y mejores”, concluye Gresser. Ilka Horstmeier, miembro de la junta directiva de BMW, considera que las baterías de estado sólido son una tecnología clave para Europapero MG ya venderá baterías semisólidas para coches en Europa en 2026. En China, También están entrando en producción nuevos productos químicos como el ion sodio.. “Wildcat tiene una plataforma tecnológica que nos permite competir en igualdad de condiciones. Cuando se tiene un acelerador de I+D como Wildcat, no se necesitan 2.000 recursos. Utilizando la plataforma de alto rendimiento que hemos creado, Occidente puede competir. Todo lo que tenemos que hacer ahora es desarrollar estos productos y llevarlos al mercado”.

Este artículo fue publicado originalmente en Forbes.com