Ein Thema, das ich mir besonders Mühe gebe, im Blick zu behalten, ist die Untrennbarkeit zwischen der wachsenden Verbreitung von Metall-Additive-Manufacturing (AM) und dem zunehmenden Bewusstsein für die Notwendigkeit, Resilienz in kritische Mineral-Versorgungsketten zu bauen. Letzteres stellt eindeutig einen viel größeren Tätigkeitsbereich dar als Ersteres, doch gerade aus diesem Grund liegt der primäre langfristige Wert von Metall-AM letztlich darin, dass es im Rahmen der laufenden, globalen Neuordnung von Angebot- und Nachfragebeziehungen kritischer Mineralien verankert ist.
Unter anderem ist der erwartete anhaltende Boom der Batterienachfrage im nächsten Jahrzehnt ein wesentlicher Treiber, der Nationen außerhalb Chinas dazu veranlasst, etwas proaktiver und kooperativer beim Sichern ihrer kritischen Mineralienvorräte zu werden. Die AM-Industrien in den betreffenden Ländern — viele, aber keineswegs alle, im Westen gelegen — sollten von dieser Dynamik stark profitieren, wobei Ziele wie die Skalierung neuer Recycling-Techniken und verstärkte F&E-Investitionen als Schwerpunkte neuer internationaler Partnerschaften gelten.
Ein neuer $50-Millionen-Vertrag, den das US-Department of Energy (DOE) gerade an das Bay-Area-Unternehmen Coreshell Technologies vergeben hat, weist in die Richtung, wie das Kritische-Mineralien/AM-Nexus in den kommenden Jahren wachsen könnte, selbst wenn die Finanzierung aus dem Infrastructure Investment and Jobs Act stammt, das vor Jahren unter Präsident Biden verabschiedet wurde. (Tatsächlich betont die Herkunft des Geldes gerade, wie lange all dies dauern wird.) Coreshell verwendet metallurgisches Silizium (MGS) als Ersatz für Graphit in Lithium-Ion-Batterie-Anoden, ein Mineral, das China zu über 90 % der weltweiten Versorgung beiträgt. Der Sub-Empfänger des DOE-Vertrags, das in Massachusetts ansässige AM Batteries, arbeitet mit Coreshell zusammen, um den Trocken-Coating-Prozess für die Batteriekathoden zu integrieren.
Laut den beiden Unternehmen wird die DOE-Förderung es ihnen ermöglichen, Anlagen zu bauen, die in der Lage sind, 2 Gigawatt-Stunden Elektroden-Herstellungskapazität und 1,5 Gigawatt-Stunden Zell-Montagekapazität im Inland bereitzustellen, wodurch über 100 Arbeitsplätze entstehen. Die Unternehmen behaupten, ihr Prozess sei konform mit dem National Defense Authorization Act (NDAA) und sei der erste skalierbare Prozess in den USA, der chinesische Mineralien vollständig aus der Batterielieferkette entfernen kann.
AM Batteries, 2020 gegründet, nutzt einen proprietären Roll-to-Roll (R2R)-AM-Prozess, der Pulverdeposition einsetzt, um die Beschränkungen konventioneller Batteriefertigungsmethoden zu umgehen. AM Batteries behauptet, ihr Prozess sei sowohl kosteneffizienter als auch weniger umweltschädlich als der Industriestandard, der auf nasser Slurry-Beschichtung basiert.
Bild freundlicherweise bereitgestellt von AM Batteries
In meinen Beiträgen über den Einfluss von AM auf den Semicap-Markt habe ich mich hauptsächlich auf fortschrittliche Verpackungsmethoden konzentriert, von denen viele ebenfalls R2R-Prozesse nutzen. Je mehr ich diesem Marktsegment Aufmerksamkeit schenke, desto mehr erscheint es mir, dass die westliche AM-Industrie es weitgehend ignoriert, weil es nicht in die willkürlich festgelegten Kategorien passt, die definieren, was „AM“ ausmacht.
Dennoch bezeichnete TDK Ventures, das seit der Seed-Runde in AM Batteries investiert, es in seiner Ankündigung seiner Erstinvestition als eine „Präzisions-Additive-Manufacturing“-Technik. Anfang dieses Jahres hat das Mutterunternehmen Fabric8Labs übernommen, ein weiteres Unternehmen, dessen Produktionsprozess nicht in konventionelle AM-Definitionen passt, aber dennoch als AM gilt.
Anzu Partners, ein weiterer regelmäßiger Investor in der AM-Branche, leitete die $25 Millionen Series A-Finanzierung für AM Batteries, und das Startup hat zudem Mittel von Toyota Ventures erhalten. R2R scheint trotz seiner Vernachlässigung durch die Branche, die es am meisten interessieren sollte, erhebliches Interesse zu wecken. Vielleicht ist die Definition solcher Verfahren nur insofern relevant, als es Überschneidungen zwischen den nischigeren Prozessen und jenen gibt, die als Teil der 3D-Printing-Industrie bezeichnet werden. In dieser Hinsicht gibt es jedoch zweifellos umfangreiche Überschneidungen bei Materialien und Software sowie bei den relevanten Arbeitskräften, wenn nicht sogar bei den Maschinen selbst. Eine Folge dessen ist, dass die AM-Industrie mit ziemlicher Sicherheit viel größer ist, als allgemein angenommen, zumindest in den USA.
Beitragsbild freundlicherweise bereitgestellt von Coreshell Technologies
