Jak zapewnić klientom innowacyjne akumulatorowe źródła energii?

| Wywiady

Jak rozwinąć w Polsce akumulatorowy biznes? Skąd czerpać wiedzę na temat coraz nowszych technologii oraz jak spełniać wymagania w zakresie bezpieczeństwa produktów wykorzystujących ogniwa litowo-jonowe? O tworzeniu produktów przeznaczonych do nietypowych i wymagających zastosowań rozmawiamy z Dariuszem Bogdańskim, prezesem firmy BTO.

Jak zapewnić klientom innowacyjne akumulatorowe źródła energii?
  • Każdy biznes ma swój początek. Jak on wyglądał w przypadku firmy BTO?

Firma ma długą historię, która sięga Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Procesów Chemicznych. Wraz z czterema kolegami, elektronikami i informatykami, pracowaliśmy tam w latach 80. ubiegłego wieku, tworząc systemy automatyki dla zakładów chemicznych, które były wykorzystywane do kontroli i realizacji procesów. Praca ta była bardzo ciekawa i pełna wyzwań, ale przemiany gospodarcze okresu lat 90. spowodowały, że OBR-y powoli zaczęły wypadać z rynku i były likwidowane. W efekcie jako piątka wspólników założyliśmy firmę Promax po to, aby dalej robić to, co wcześniej, czyli automatyzować przemysł.

Ponieważ do tej automatyzacji potrzebny był sprzęt, o który wtedy było bardzo trudno, z konieczności Promax zajął się handlem elektroniką i jej importem z Dalekiego Wschodu. Skala tej części działalności nie była duża, ale pozwoliła młodej firmie na stabilne funkcjonowanie. Sprzedawaliśmy krajowe ogniwa cynkowo-węglowe, produkowane wtedy przez nasze dwie fabryki, i baterie importowane. Ta część biznesu rozwijała się bardzo dobrze, stąd w kolejnym kroku nawiązaliśmy współpracę z firmą GP Battery z Hongkongu, a potem kolejnymi wiodącymi producentami ogniw.

W 1995 roku, a więc wiele lat później z Promaksu wydzieliła się firma BTO, która przejęła tę właśnie bateryjną część biznesu, bo Promax miał wtedy w naszej ocenie zbyt szeroki profil rynkowy. BTO, czyli Battery Trade Office, zajęła się szeroko rozumianym zasilaniem. Na początku był to handel bateriami, ale w kolejnych latach obszarów aktywności doszło więcej. Obie firmy mają tych samych właścicieli.

  • Skąd wziął się pomysł, aby produkować pakiety akumulatorów?

Większa skala działalności powodowała też wzrost kłopotów, zwłaszcza w zakresie towaru importowanego z Chin. W handlu bateriami pojawiały się co chwila problemy z jakością, które trzeba było rozwiązywać, a więc mieć możliwość oceniania produktów. Dlatego w BTO powstał dział kontroli jakości. Potem ewoluował w pełne laboratorium, do którego kupiliśmy aparaturę pomiarową i zatrudniliśmy specjalistów.

Kolejny krok w rozwoju wynikał z tego, że na rynku pojawiło się zapotrzebowanie na akumulatory i dalej na usługi związane z zasilaniem mobilnym. Idąc za tym, oprócz baterii sprzedawaliśmy więc ogniwa odwracalne oraz zaczęliśmy świadczyć usługi napraw pakietów akumulatorowych do elektronarzędzi, polegające na wymianie uszkodzonych ogniw. Kupiliśmy do tego celu zgrzewarkę, a resztę wymaganego osprzętu wykonaliśmy we własnym zakresie. Doświadczenie z pracy w Promaksie z pewnością się tu przydało.

Konkurencja w zakresie zgrzewania i produkcji pakietów akumulatorów była wówczas niewielka, bo oprócz nas w zasadzie była tylko jeszcze jedna firma - Wamtechnik. Szczęśliwie udało nam się rozdzielić z nią obszary aktywności tak, abyśmy nie musieli walczyć ze sobą i dzięki temu biznes akumulatorowy zaczął się rozwijać.

  • Jak zorganizowaliście produkcję pakietów?

Rozwój działalności w zakresie produkcji pakietów był powolny, bo technologii trzeba było się nauczyć we własnym zakresie wraz z każdym nowym zadaniem i realizowanym projektem. Pozornie zagadnienie zgrzewania ogniw wydaje się proste, niemniej czynników wpływających na dobre połączenie jest wiele. W praktyce kryje się za tym ogromna wiedza i mimo upływu lat, cały czas się czegoś uczymy. Trzeba nie tylko umieć dobrać najlepszy materiał do zgrzewania, wiedzieć, jak zbudować pakiet, połączyć ogniwa z elektroniką zabezpieczającą, ale też zapewnić wytrzymałość mechaniczną. Samo zgrzewanie za pomocą urządzeń oporowych też nie jest proste, bo trzeba zbalansować sprzeczne wymagania, czyli aby łączniki dobrze przewodziły prąd i ciepło, zapewniając dużą wydajność pakietu, ale jednocześnie łatwo się zgrzewały.

BTO w tym obszarze stara się zapewnić klientom innowacje i dlatego bardziej interesują nas niszowe projekty specjalistyczne niż produkcja wielkoseryjna standardowych pakietów ogniw. Jest to zapewne pochodna wcześniejszej pracy zawodowej w OBR, gdzie każdy projekt był czymś nowym i wymagał inwencji. Pracy przy wymagającym odbiorcy, przy krótkich specjalistycznych seriach jest z pewnością więcej. To nam zostało w głowach i cały czas jest paliwem dla codziennej pracy, a dowodem może być uzyskany niedawno patent na innowacyjne łączniki do akumulatorów zapewniające dobre odprowadzanie ciepła.

  • Skąd zatem czerpaliście wiedzę na ten temat?

Nauka i rozwój technologii w naszym przypadku oznaczał nawiązanie kontaktów z Instytutem Spawalnictwa w Gliwicach, z którym wspólnie rozwijaliśmy nowego typu zgrzewarkę. Zgrzewanie akumulatorów wymagało też dalszego rozwoju parku maszymaszynowego, aby zapewnić wydajność produkcji, ale także jakość. W firmie pojawiły się kolejne zgrzewarki, tym razem już nie chińskie, ale japońskie, od czołowego producenta tych urządzeń, firmy Miyachi. Kupiliśmy testery pomiarowe i oprzyrządowanie, bo konieczne stało się mierzenie rezystancji wewnętrznej ogniw, aby móc ocenić ich wydajność prądową, zapewnienie powtarzalności parametrów, pewności zgrzewania itd. Dopracowanie technologii ułatwia nam przyrząd do kontroli zgrzewu, bo potencjał laboratorium stale się zwiększa. Wzrost produkcji i jej skomplikowanie od strony technicznej wymaga sprawdzania coraz większej liczby parametrów, a więc poza pierwotną kontrolą jakości ogniw chodzi o badania na każdym etapie procesu produkcji.

Dzisiaj pozyskanie wiedzy na temat procesu zgrzewania ogniw jest już znacznie łatwiejsze, bo mamy dostęp do zasobów specjalistycznej wiedzy dostępnej w Internecie, a producenci zgrzewarek chętniej się dzielą informacjami, traktując to jako element wsparcia sprzedaży.

  • Kiedy w firmie pojawiły się ogniwa litowo-jonowe?

Baterie litowe pojawiły się u nas w sprzedaży w latach 2006-2008. Wtedy zaczęliśmy szukać dostawców takich baterii w Azji, aby stworzyć przeciwwagę dla zasiedziałych na rynku firm europejskich. Nie było to proste, ale w końcu wybór padł na GMB. Ocena jakości i nawiązywanie współpracy trwało długo, bo parametry takich baterii trzeba kontrolować w długim terminie.

Ogniwa litowe ulegają pasywacji i wiele tych gorszej jakości ma problem ze startem po dłuższym okresie składowania. Szczęśliwie z ogniwami GMB problemów nie było i tym samym sprzedaż zaczęła rosnąć. Kupowane były głównie do aplikacji specjalnych, np. w wojsku. Baterie jednorazowe są też podstawą zasilania systemów inteligentnego opomiarowania. W kolejnych latach zmieniliśmy GMB na koreańską firmę Tekcell, z którą jesteśmy związani do dzisiaj.

  • Czym z Waszego punktu widzenia różną się nowoczesne technologie litowe od dotychczasowych?

Problemem wszystkich ogniw litowych jest potencjalne niebezpieczeństwo zapłonu wynikające z istoty technologii litowej. Stąd jakość i markę utożsamia się z bezpieczeństwem, a pojawiające się co jakiś czas informacje o tym, że jakaś fabryka spłonęła, tylko potwierdzają wagę tego zagadnienia. Problem ten dotyczy zarówno baterii pierwotnych, jak i akumulatorów. Jednym z podstawowych, które trzeba rozwiązywać, jest kwestia utrzymania bezpiecznej temperatury podczas pracy, a więc przy ładowaniu i rozładowywaniu, gdy mówimy o ogniwach ładowalnych. Przekroczenie dopuszczalnej wartości prowadzi do niestabilności i może spowodować pożar, który jest bardzo trudny do opanowania. Z kolei w zbyt niskiej temperaturze niełatwo jest zapewnić wydajne ładowanie.

Skutkiem tego jest konieczność chłodzenia ogniw w pakietach o dużej wydajności. Podejmowane są różne eksperymenty: metodami aktywnymi i pasywnymi ze wszystkimi wadami i zaletami tych sposobów. Nasz pomysł to metoda pasywna bazująca na specjalnych koszulkowych radiatorach cylindrycznych nakładanych na ogniwa, które opracowane zostały w ramach programu badawczo-rozwojowego realizowanego w ramach funduszy UE. Opracowaliśmy też specjalne łączniki, które nie tylko łączą ogniwa w pakiet, ale także wspomagają rozpraszanie ciepła. Pomysł opiera się na połączeniu dwóch materiałów: jeden zapewnia dobry transport ciepła, drugi łatwość zgrzewania. Mamy tutaj dwa zgłoszenia patentowe na taki łącznik hybrydowy i radiator, a w dalszej kolejności będziemy pracować nad kolejnymi usprawnieniami.

Każde z rozwiązań, o których mówiłem, pozwala polepszyć parametry cieplne pakietu o ok. 5-6%. Jak widać, usprawnienia idą niewielkimi krokami, ale w zakresie metod pasywnych to jest cały czas sporo, bo chodzi o to, aby utrzymać w ryzach jakość mechaniczną pakietu i systemu odprowadzania ciepła, zapewnić niezawodne działanie, bez istotnego powiększania ciężaru i wpływu na cenę.

W branży trwają eksperymenty, aby ramkę utrzymującą ogniwa wykonać z materiałów termoprzewodzących z przemianą fazową (PCM). Daje to też kilka procent zysku w zakresie ciepła, ale cena jest tutaj o rząd wielkości wyższa niż dla naszego systemu łączników i koszulek radiatorowych. Podobnie jest z metodami termogeneratorowymi odzyskiwania energii elektrycznej z ciepła powstającego w ogniwach. To są bardzo kosztowne sposoby.

  • Częścią chemicznych źródeł energii są dzisiaj elektroniczne systemy BMS - jak rozwiązujecie ten problem?

Zaczynaliśmy od najprostszych układów BMS, które importowaliśmy z Chin. Cały czas mamy je w sprzedaży i jeśli chodzi o polski rynek, to mamy prawdopodobnie najszerszą ofertę. Równolegle zaczęliśmy tworzyć własne rozwiązania i aktualnie dysponujemy już czwartą generacją systemów BMS. Są to nasze autorskie opracowania, wśród których są takie na duże prądy wyjściowe, a innowacją są ich niewielkie wymiary. Krokiem milowym dla nas w tym zakresie jest program, którego realizację zaczęliśmy we wrześniu 2019 roku, a dotyczy on innowacyjnego systemu BMS o dużej funkcjonalności.

Dla potrzeb rozwoju elektroniki towarzyszącej ogniwom cały czas powiększamy zespół pracowników i potencjał laboratorium w zakresie urządzeń kontrolnych i projektowych. Elektronika jest dzisiaj bardzo ważnym elementem chemicznych źródeł energii i jej rola będzie jeszcze większa w przyszłości.

  • Jaki BTO ma potencjał i skalę działania?

BTO zatrudnia 37 osób. Naszą cechą jest relatywnie duża kadra pracująca w dziale badań i rozwoju w porównaniu do podobnych do nas firm. Widać to też w potencjale laboratorium, które w ramach ostatnich inwestycji zostało doposażone po to, aby wykonywać testy wg najnowszych wymagań prawnych związanych z transportem ogniw. Dzięki temu możemy też weryfikować jakość ogniw i rzetelność dokumentów im towarzyszących przygotowanych przez inne firmy w warunkach rzeczywistych.

Mamy komory do badań środowiskowych, pozwalające na symulację warunków cieplnych w zakresie od -40 do +180ºC i zmiennej wilgotności, a więc także do celów kontrolowanego zniszczenia pakietu i symulacji sytuacji katastrofi cznych. To wszystko przekłada się na lepszą jakość, bo wykrywamy aspekty wymagające poprawy, o których wcześniej nie wiedzieliśmy. W ostatnich badaniach np. okazało się, że w wykorzystywanym materiale izolacyjnym gromadziła się śladowa wilgoć i powodowała niestabilność pracy elektroniki kontrolującej pracę akumulatora.

  • Jakie nowe wymagania prawne związane z transportem baterii się pojawiły?

W ostatnim czasie wprowadzony został przepis nakładający obowiązek dokonania badań bezpieczeństwa w zakresie transportu ogniw i akumulatorów. Nałożono wiele obowiązków w zakresie prawidłowego oznaczania i dodatkowej dokumentacji opisującej zakres wykonanych badań; zapewnienia odpowiednich warunków transportowych. O tych nowych regulacjach wiele firm nie ma pojęcia, a co gorsza, testy są czasochłonne i kosztowne.

My akurat takie laboratorium już mamy i dzięki temu zyskaliśmy sporą przewagę rynkową, bo możemy badać i wystawiać rzetelne dokumenty. Niemniej ta nasza gotowość jest trochę dziełem przypadku, bo rozbudowa laboratorium była planowana wcześniej, ponad 3 lata temu, a teraz szczęśliwie zbiegła się w czasie z wejściem w życie dodatkowych wymagań w zakresie bezpieczeństwa.

Na razie przepisy są, ale nikt ich nie egzekwuje. Niemniej to się może zmienić z dnia na dzień, gdy np. zdarzy się jakiś wypadek przy transporcie akumulatorów lub ogniw, które nie miały odpowiednich badań i dokumentów. Coraz częściej też firmy kurierskie wymagają odpowiedniej dokumentacji, pakowania i oznaczenia dla transportu tego typu przesyłek. Trzeba też jasno powiedzieć, że kary nakładane przez ITD za transport materiałów niebezpiecznych bez odpowiednich dokumentów jest obarczony drakońskimi karami zarówno dla firmy kurierskiej, jak i nadawcy takich przesyłek. Obecnie zdecydowana większość takich towarów jest transportowana bez deklaracji, że są to "towary niebezpieczne" i firma kurierska nie ma takiej informacji. Skutki prawne i finansowe takiego działania mogą być fatalne.

  • Kim są Wasi główni odbiorcy? Jakie branże reprezentują?

Klienci biorą się z pionów naszej działalności, a więc dystrybucji, produkcji i badań laboratoryjnych. Ten pierwszy to detaliczny klient i zwykły konsument, który kupuje popularne produkty różnych marek. W drugiej części kryją się klienci przemysłowi. Kiedyś szukaliśmy ich sami i na bazie projektów i przetargów przez nich ogłaszanych realizowaliśmy dla nich źródła w postaci pakietów. W tej chwili mamy już na tyle dużo kontaktów, renomę marki i znajomość w środowisku, że firmy te trafiają do nas w dużej części same. Są to producenci specjalistycznych rozwiązań oświetleniowych, dronów i innych niszowych produktów w lotnictwie, robotyce, transporcie, a także placówki naukowe. Wspólnym mianownikiem jest to, że zawsze są to trudne, nietypowe i wymagające aplikacje.

Rozmawiał Robert Magdziak