इलेक्ट्रिक वाहनों की दौड़ में, कार निर्माताओं ने चार्जिंग बुनियादी ढांचे पर उपभोक्ताओं की चिंता को कम करने के लिए रेंज पर ध्यान केंद्रित किया है, लेकिन बैटरी निर्माता पहले से ही भविष्य की छोटी, लंबे समय तक चलने वाली और सस्ती बैटरियों पर काम कर रहे हैं, जो अधिक तेजी से चार्ज भी होंगी।
आज कार निर्माता कंपनियां बाजार की अग्रणी कंपनी टेस्ला इंक का पीछा करते हुए ऐसी कारें बनाने की कोशिश कर रही हैं जो एक बार चार्ज करने पर 300 मील (482 किलोमीटर) या उससे ज़्यादा की दूरी तय कर सकें, वहीं बैटरी स्टार्टअप्स को लगता है कि सार्वजनिक इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) चार्जर सर्वव्यापी हो जाने के बाद रेंज का महत्व कम हो जाएगा। बहुत तेज़ी से चार्ज होने वाली छोटी बैटरियों की तलाश में, स्टार्टअप फ़र्म सिलिकॉन-कार्बन, टंगस्टन और नियोबियम जैसी सामग्रियों के साथ प्रयोग कर रही हैं।
बैटरी ई.वी. का सबसे महंगा हिस्सा है, इसलिए व्यापक रूप से उपलब्ध चार्जरों के साथ वास्तविक तीव्र चार्जिंग – आजकल चार्जिंग बुनियादी ढांचे की कमी को ई.वी. के व्यापक रूप से अपनाए जाने में कमी के रूप में देखा जाता है – वाहन निर्माताओं को अधिक किफायती कीमतों पर छोटी बैटरी वाली कारें बनाने की अनुमति देगा, तथा साथ ही व्यापक दर्शकों को अधिक वाहन बेचकर लाभ में वृद्धि करेगा।
“बाजार के उच्च स्तर पर शुरुआती उपयोगकर्ता बड़े बैटरी पैक और लंबी दूरी चाहते थे, क्योंकि वे इसे वहन कर सकते थे,” साई शिवरेड्डी, न्योबोल्ट के मुख्य कार्यकारी अधिकारी ने कहा। न्योबोल्ट एक स्टार्टअप है जो मिनटों में चार्ज होने वाली बैटरियों के लिए नियोबियम ऑक्साइड एनोड सामग्री विकसित कर रहा है।
“अधिक लागत-संवेदनशील मुख्यधारा अपनाने के लिए, आपको छोटे बैटरी पैक की आवश्यकता होगी … लेकिन आज के अनुभव के समान (जीवाश्म ईंधन कारों के साथ) जहां आप 5 मिनट में ईंधन भर सकते हैं।”
चीन वैश्विक ईवी बैटरी उत्पादन में अग्रणी है और कंटेम्पररी एम्परेक्स टेक्नोलॉजी कंपनी (सीएटीएल) जैसी कंपनियां ऐसी बैटरियां विकसित कर रही हैं जो एक बार चार्ज करने पर अधिक दूरी तक चल सकती हैं।
चीन में कार निर्माताओं ने वुलिंग होंगगुआंग मिनी जैसी छोटी, कम लागत वाली ईवी कारें लॉन्च की हैं – जो हाल ही में बैटरी की कीमतों में बढ़ोतरी के बावजूद अभी भी लगभग 6,500 डॉलर (लगभग 5,16,000 रुपये) में बिकती हैं। यह कार SAIC मोटर कॉर्प लिमिटेड, जनरल मोटर्स कंपनी और वुलिंग मोटर्स का संयुक्त उद्यम है।
कैम्ब्रिज स्थित न्योबोल्ट और इचियन टेक्नोलॉजीज या वुडिनविले, वाशिंगटन स्थित ग्रुप14 टेक्नोलॉजीज जैसी पश्चिमी स्टार्टअप कंपनियां सुपर फास्ट चार्जिंग बैटरियों को बाजार में लाने के लिए इलेक्ट्रोड सामग्रियों पर काम कर रही हैं।
स्टार्टअप डेटा प्लेटफॉर्म पिचबुक के अनुसार, ईवी बैटरी प्रौद्योगिकी निवेश 2020 में 1.5 बिलियन डॉलर (लगभग 1,19,10,97 करोड़ रुपये) से छह गुना बढ़कर 2021 में 9.4 बिलियन डॉलर (लगभग 7,46,57,15 करोड़ रुपये) हो गया, क्योंकि कार निर्माता भविष्य पर ध्यान केंद्रित कर रहे थे।
डेटा एनालिटिक्स फर्म पल्स लैब्स के उपाध्यक्ष लिंकन मेरिह्यू ने कहा, “हम बैटरी विकास के प्रारंभिक चरण में हैं।”
छोटे पैमाने पर उत्पादन करने से बैटरी सामग्री की समस्या भी कम हो सकती है, क्योंकि ईवी की मांग बढ़ रही है, जबकि कोबाल्ट और निकल का कम उपयोग होगा, जहां शोधन और प्रसंस्करण में चीन का प्रभुत्व है।
एक अन्य लाभ यह है कि कार निर्माता ई.वी. में कम हानिकारक सामग्रियों का उपयोग करके तथा उनके निर्माण में कम CO2 उत्सर्जन करके स्थायित्व की जीत का दावा कर सकते हैं।
फोर्ड मोटर कंपनी के मुख्य कार्यकारी अधिकारी जिम फ़ार्ले ने जून में एक सम्मेलन में कहा, “वाहन को बैटरी के आकार को कम करने के लिए फिर से तैयार करना, क्योंकि यह बहुत महंगा है, एक गेम चेंजर साबित होने जा रहा है।” उन्होंने कहा कि अमेरिकी कार निर्माता 2026 से शुरू होने वाली अपनी अगली पीढ़ी के ईवी में “प्रतिस्पर्धी रेंज के लिए सबसे छोटी संभव बैटरी” चाहता है।
अन्य कम्पनियां मौजूदा बैटरियों से अधिक दक्षता प्राप्त करने का प्रयास कर रही हैं, जैसा कि मर्सिडीज-बेंज ने 1,000 किमी (621 मील) की रेंज वाले अपने EQXX प्रोटोटाइप के साथ किया है।
अधिक किफायती इलेक्ट्रिक वाहन
आजकल इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी की बिजली को जल्दी से अवशोषित करने की क्षमता के कारण फास्ट चार्जिंग सीमित हो गई है। फास्ट चार्जिंग से बैटरी की उम्र कम हो सकती है या वे ज़्यादा गर्म हो सकती हैं, इसलिए ज़्यादातर इलेक्ट्रिक वाहन अपनी सुरक्षा के लिए चार्जिंग की गति सीमित रखते हैं।
न्योबोल्ट के मुख्यालय में, सीईओ शिवरेड्डी लगभग तीन मिनट में चार बैटरियां चार्ज करते हैं और उन्हें एक रोबोटिक वैक्यूम में प्लग करते हैं, जो उनके बोलते समय उनके पीछे फर्श को साफ करता रहता है।
नियोबियम एक स्थिर धातु है जिसका इस्तेमाल अक्सर स्टील को मजबूत बनाने के लिए किया जाता है – दुनिया के सबसे बड़े भंडार ब्राजील और कनाडा में हैं। एनोड या कैथोड में इस्तेमाल किए जाने वाले नियोबियम के बारे में नियोबियम और इचियन जैसे स्टार्टअप का कहना है कि नियोबियम सुपर-फास्ट चार्जिंग को संभाल सकता है और आज की बैटरियों की तुलना में कई साल तक चल सकता है।
न्योबोल्ट उच्च प्रदर्शन वाली रेसिंग ई.वी. पर ध्यान केंद्रित कर रहा है और शिवारेड्डी ने कहा कि कार निर्माताओं को बड़े पैमाने पर बाजार में बिकने वाले मॉडलों में इसकी बैटरियों का उपयोग करने के लिए तैयार होने में कई साल लगेंगे।
न्योबोल्ट से कुछ मील की दूरी पर, इचियन के नियोबियम एनोड्स शुरू में वाणिज्यिक ई.वी. जैसे खनन वाहनों के लिए हैं, जो लगातार चलते हैं और जिन्हें तेजी से चार्ज करने की आवश्यकता होगी।
सीईओ जीन डे ला वर्पिलियर ने कहा कि इचियन का लक्ष्य 2025 तक यात्री ईवी के लिए बैटरी तैयार करना है।
उन्होंने कहा, “छोटी बैटरियों का मतलब है सस्ती कीमतें और इसलिए अधिक लोग इलेक्ट्रिक वाहन खरीद सकेंगे।”
ब्राजील की खनन कंपनी सीबीएमएम नियोबियम उत्पादन में अग्रणी है और उसने इचियन और अन्य स्टार्टअप में निवेश किया है तथा बैटरी सामग्री कंपनी नैनो वन, तोशिबा और वोक्सवैगन कैमिन्होस ई ओनिबस (वोक्सवैगन की ट्रकिंग इकाई ट्रैटन की ब्राजीली सहायक कंपनी) सहित अन्य के साथ नियोबियम का परीक्षण कर रही है।
सीबीएमएम के बैटरी कार्यक्रम के प्रमुख रोजेरियो मार्क्स रिबास ने कहा कि हालांकि नियोबियम का ऊर्जा घनत्व कुछ समकालीन बैटरियों की तुलना में 20 प्रतिशत तक कम हो सकता है, “हम मिनटों में चार्ज करके शायद तीन से दस गुना अधिक जीवन और अधिक सुरक्षा ला सकते हैं।”
रिबास ने कहा, “बैटरी के लिए कच्चा माल एक बाधा बन जाएगा।” “निकट भविष्य में लोग पूछेंगे कि बड़ी बैटरी पैक क्यों होनी चाहिए?”
'बाजार रेंज तय करता है'
नियोबियम एकमात्र ऐसी सामग्री नहीं है जिस पर स्टार्टअप्स काम कर रहे हैं।
ग्रुप14 टेक्नोलॉजीज सिलिकॉन-कार्बन एनोड सामग्री बनाती है जो लिथियम-आयन बैटरी को 50 प्रतिशत तक अधिक ऊर्जा धारण करने में सक्षम बनाती है। कंपनी ने मई में निवेशकों से $400 मिलियन (लगभग 31,76,38 करोड़ रुपये) जुटाए।
ग्रुप14 की सामग्री का परीक्षण करते हुए, मर्सिडीज़ समर्थित बैटरी निर्माता स्टोरडॉट ने 10 मिनट में बैटरी को 80 प्रतिशत क्षमता तक चार्ज कर दिया है। ग्रुप14 के सीईओ रिक ल्यूबे ने कहा कि इसकी एनोड सामग्री पांच मिनट में तेज़ ईवी चार्ज प्रदान कर सकती है।
ल्यूबे ने कहा, “जब मैं पांच या दस मिनट में अपनी बैटरी को पूरी तरह चार्ज कर सकता हूं… तो इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वह रेंज क्या है, चाहे वह 150 मील हो या 300 मील।”
मिशिगन स्थित स्टार्टअप अवर नेक्स्ट एनर्जी (ONE) ने अपनी जेमिनी “दोहरी रसायन विज्ञान” बैटरी विकसित की है, जिसमें एक मानक लिथियम आयरन फॉस्फेट (LFP) ट्रैक्शन बैटरी के साथ दूसरी “रेंज एक्सटेंडर” बैटरी है, जो अधिक उन्नत और महंगी रसायन विज्ञान का उपयोग करते हुए कम, मध्यम और उच्च रेंज के विकल्प प्रदान करती है।
सीईओ मुजीब इजाज ने कहा, “बाजार अंततः रेंज का सही स्तर तय करता है।”
उद्योग के आंकड़ों के अनुसार, औसत अमेरिकी कार प्रतिदिन 30 मील से भी कम चलती है। यूरोप में यह औसत आधे से भी कम है।
ब्रिटिश बैटरी कंपनी ब्रिटिशवोल्ट की मुख्य रणनीति अधिकारी इसाबेल शेल्डन ने कहा कि जब ईवी मालिकों को यह एहसास होगा कि वे अपनी जरूरत से ज्यादा भुगतान कर रहे हैं, तो बाजार में कम रेंज की मांग होगी।
उन्होंने कहा, “जैसे-जैसे बाजार परिपक्व होगा, लोग पूछना शुरू करेंगे कि मैं हजारों डॉलर क्यों खर्च कर रही हूं… एक ऐसी बैटरी के लिए जिसका मैं कभी इस्तेमाल नहीं करूंगी।” “अधिकांश कार का इस्तेमाल दुकानों पर जाने, दोस्तों से मिलने या बच्चों को स्कूल छोड़ने के लिए किया जाता है, मोनाको जाने के लिए नहीं।”