Текущее производство аккумуляторов в США катастрофически отстает от стремительно растущего спроса на аккумуляторы для электромобилей и накопители энергии.
В США действует лишь небольшое количество отечественных крупномасштабных заводов по производству аккумуляторов, включая Gigafactory Tesla, которая работает в партнерстве с японской Panasonic. А на прошлой неделе KORE Power объявила о строительстве первого завода по производству литий-ионных аккумуляторов, полностью принадлежащего американской компании, в Аризоне.
Как инновации, так и отечественное производство аккумуляторов должны быстро и эффективно масштабироваться, и для этого необходимо устранить дефицит кадров в области производства аккумуляторов, среди прочего. Electrek поговорил с доктором Грегом Лессом, техническим директором Лаборатории аккумуляторов Мичиганского университета, о том, что необходимо сделать США для удовлетворения этого спроса.
Electrek: Не хватает ли в США инженеров-аккумуляторщиков с опытом работы в лабораториях, и если да, то почему?
Доктор Грег Лесс: Это зависит от того, какой уровень опыта вы ищете. Если вам нужны люди, которые занимались базовой электрохимией, делали некоторые батарейки для часов и писали научные работы по аккумуляторам, то из университетов выпускается немало таких специалистов.
Если вам нужны люди с опытом изготовления реальных, полномасштабных ячеек, которые могут быть установлены в устройство или транспортное средство, то таких гораздо меньше. Причина в том, что литий-ионные аккумуляторы все еще относительно новы. Впервые они были коммерциализированы в Японии в начале 1990-х годов. Спустя тридцать лет мы все еще пытаемся запустить отечественную производственную базу. В начале 2000-х были неудачные попытки, но кроме них, мы в основном полагались на закупку ячеек из азиатских стран.
Теперь, когда мы меняем курс и пытаемся построить цепочку поставок здесь, мы вынуждены импортировать таланты через совместные предприятия с азиатскими компаниями. Я думаю, со временем знания будут переданы, и у нас будет необходимая база талантов, хотя большая часть необходимой информации защищена коммерческой тайной, поэтому для истинного распространения знаний потребуется движение внутри отрасли.
Electrek: Что могут сделать федеральные и штатные правительства США, чтобы помочь сократить дефицит квалифицированных кадров в области производства аккумуляторов?
Доктор Грег Лесс: Мы должны начать производить ячейки и батарейные блоки внутри страны. Мы должны убедиться, что основные принципы производства аккумуляторов и безопасности преподаются всем сотрудникам, чтобы они не просто нажимали на кнопку. Ключевым является финансирование образовательных программ, которые фокусируются не только на фундаментальной науке, но и на аспектах труда.
Нам нужны образовательные программы по аккумуляторам на всех уровнях: переподготовка рабочей силы, программы для колледжей, бакалавриат, магистратура и докторантура. Сейчас таких программ нет – на их разработку и реализацию потребуются средства.
Electrek: Как университеты могут расширить возможности обучения для инженеров-аккумуляторщиков, и, по вашему мнению, как быстро они смогут масштабироваться?
Доктор Грег Лесс: Это действительно зависит от цели обучения. В настоящее время многие университетские профессора занимаются исследованиями аккумуляторов. Если студент хочет участвовать в этих исследованиях, такие возможности есть.
Проблема возникает на уровне масштаба и применения. Большинство университетских исследований не сосредоточены на крупномасштабных ячейках, поскольку это выходит за рамки фундаментальной науки. Большинство компаний не интересуют батарейки для часов и фундаментальная наука.
Чтобы устранить этот пробел, необходимо больше университетских объектов, подобных Лаборатории аккумуляторов Мичиганского университета, где студенты могут использовать оборудование, приближенное к производственному масштабу, для создания крупноформатных, высокоемких ячеек для своих исследований. Финансирующие организации должны требовать в качестве результатов работы крупноформатные ячейки и предоставлять достаточное финансирование для проведения таких крупномасштабных исследований.
Однако ничто из этого не касается рабочего на фабрике. Рабочий из профсоюза United Auto Worker, потерявший работу на сборке трансмиссий, не нуждается в знаниях о дизайне аккумуляторов, ему нужно знать, как безопасно и надежно эксплуатировать машины для изготовления ячеек. Вот где пригодятся курсы переподготовки и колледжи.
Мы говорим о совершенно новых учебных планах и программах, для которых потребуются опытные инструкторы и крупномасштабное оборудование, на котором будут учиться студенты. Первоначальные инвестиции в Лабораторию аккумуляторов UM составили 10 миллионов долларов на наем персонала и оборудование. Аналогичный уровень инвестиций потребуется для всех этих учебных центров.
Electrek: Существует ли временное решение, которое США могли бы использовать, пока академические круги, правительство и бизнес работают над устранением дефицита квалифицированных кадров?
Доктор Грег Лесс: Временным решением до сих пор было создание совместных предприятий между американскими компаниями и китайскими/корейскими/японскими компаниями. Экспертиза предоставляется партнерами.
Electrek: Вы работаете в Лаборатории аккумуляторов Мичиганского университета. Что там работает хорошо, и что можно улучшить, чтобы удовлетворить растущие потребности электромобилей?
Доктор Грег Лесс: Лаборатория аккумуляторов UM работает на пределе своих возможностей. Расширение мощностей и повышение доступности для студентов-исследователей будет ключевым фактором.
Было бы очень полезно для нас, в университете, если бы мы могли получить четкое представление от промышленности и правительства о том, какими они хотят видеть выпускников следующего поколения.
Какие навыки и знания необходимы, чтобы наши выпускники были первоклассными, ценными кандидатами на рынке труда?
Читайте также: KORE построит завод по производству литий-ионных аккумуляторов мощностью 12 ГВтч в Аризоне
Грег Лесс — технический директор Лаборатории аккумуляторов Мичиганского университета (University of Michigan Battery Lab), которая была разработана в сотрудничестве с Корпорацией экономического развития Мичигана и Ford Motor Company. Он отвечает за повседневную работу лаборатории. Лесс получил докторскую степень по химии в Мичиганском университете. До прихода в Лабораторию аккумуляторов он работал научным сотрудником в компаниях T/J Technologies и A123 Systems, специализирующихся на аккумуляторах.
Фото: Стив Фехт/General Motors