LionVolt’s Europese superbatterij bijna realiteit: ‘Een tweede Northvolt is geen optie!’

Binnenkort rolt bij LionVolt in Eindhoven de eerste serie lithium-metaal-anodes van de productielijn. Klanten uit sectoren zoals de drone-industrie, luchtvaart, consumentenelektronica en automotive zijn al enthousiast over de belofte van de startup: een batterij die dubbel zoveel energie kan opslaan voor hetzelfde gewicht en die bovendien duurzaam genoeg is voor praktisch gebruik.

Overgang van handmatige naar machinale productie

In hun eigen cleanroom en droogkamer, met een nieuwe productielijn op de Brainport Industries Campus, heeft het team van CEO Kevin Brundish de handmatige productieperiode achter zich gelaten. Medewerkers moesten voorheen met hun handen in een glazen doos werken. ‘We zijn het laboratorium ontgroeid. Dit is echte productie, waarbij onze klanten onze technologie in de praktijk kunnen testen,’ zegt Brundish.

De productieschaal van LionVolt is vooralsnog beperkt – en dat is een bewuste keuze. ‘We bouwen op van kilowattuur naar enkele tientallen kilowatturen en uiteindelijk naar tientallen megawatturen per jaar. Een auto heeft bijvoorbeeld een accu van zo’n 50 kilowattuur. We zitten nog maar aan het begin, maar het is cruciaal om geleidelijk op te schalen in plaats van direct grootschalig te produceren. Die sprong is riskant, omdat het moeilijk is om het gehele productieproces stabiel te houden.’

Les van het Northvolt-fiasco

Kijk naar Northvolt, een Zweedse scale-up die gigafabrieken wilde bouwen om Europa van een grote afhankelijkheid van Azië te bevrijden. Europa had dringend een eigen batterijsector nodig als tegenwicht voor de dominantie vanuit Japan, Zuid-Korea en vooral China. Ondanks miljardeninvesteringen en overheidssteun haalde Northvolt nooit de productiecapaciteit van 16 GWh waarvan het droomde – het bleef steken op slechts 0,05 procent daarvan.

Northvolt wilde te veel, te snel en te groot aanpakken. ‘Ze probeerden tegelijkertijd de chemie van de batterijen, de verpakking en zelfs de recycling te verbeteren. Elk van deze aspecten is al uitdagend genoeg om goed te krijgen. De buitenwereld onderschat vaak hoe extreem moeilijk batterijproductie is. Helaas was er te weinig geduld vanuit de omgeving,’ legt Brundish uit.

Dit is een belangrijke les voor andere batterijbedrijven, volgens Brundish. Focus op het productieklaar maken van je technologie, en doe dat stap voor stap, richting die gigantische schaal. ‘Het gaat eigenlijk niet zozeer om de deeptech zelf, maar om de productie ervan, om samenwerking en het aantrekken van klanten.’ 

Lithium-metaal-anode voor de batterij

De innovatie van LionVolt brengt een fundamentele verandering in het ontwerp van batterijen. Jarenlang lag de focus vooral op het verbeteren van de kathode, de pluspool van de batterij, vertelt Brundish.

‘Maar een batterij is zo sterk als haar zwakste component, en recentelijk werd de anode een knelpunt. Decennialang bestond deze uit grafiet, maar nu zijn er nieuwe alternatieven in ontwikkeling, waaronder silicium – waar Nederlandse scale-ups LeydenJar en E-Magy op inzetten – en lithium-metaal.’

LionVolt heeft gekozen voor de laatste optie. ‘Lithium kan tien keer zoveel energie opslaan als grafiet,’ zegt Brundish. ‘Maar waarom stapte de industrie dan niet eerder over op dit materiaal? Energie opslaan is niet de enige uitdaging. Je moet de batterij ook keer op keer kunnen opladen en ontladen binnen een redelijke tijd. En de batterij moet tegen aanvaardbare kosten kunnen worden geproduceerd. Die uitdagingen praktisch en technisch overwinnen, dat is waar het om draait.’

Minstens 50 procent krachtiger

Het geheim zit in de technologieën die in Noord-Brabant, een regio die floreert in de chipindustrie, zijn ontwikkeld. Met deze technieken kan LionVolt een anode bouwen die voldoet aan de vereisten voor levensduur en laadsnelheid.

‘We bereiken nu 350 tot 400 wattuur per kilogram, en we blijven optimaliseren,’ zegt Brundish. ‘Ter vergelijking: LFP (lithium-ijzer-fosfaat, red.) haalt 150-160 wattuur per kilo, de beste lithium-ion-accu voor auto’s haalt 280. Wij zitten dus ruim 50 procent daarboven.’

Hoewel dit een indrukwekkende belofte is, zal de wereld nog even geduld moeten hebben voordat deze technologie in elektrische auto’s wordt toegepast. En dat is het dilemma voor LionVolt en concurrenten, van LeydenJar en E-Magy tot grote bedrijven zoals QuantumScape. Al deze bedrijven ontwikkelen anodes die superieure batterijen opleveren, maar investeerders en klanten moeten zich realiseren dat er nog veel werk aan de winkel is voordat deze technologieën marktrijp zijn.

Een veteraan in de batterij-industrie

Brundish, een Brit, is zelf een veteraan in een industrie die in Nederland relatief jong is. Toen hij 20 jaar geleden begon, was lithium-ion net de standaard geworden voor consumentenelektronica zoals laptops en telefoons, en elektrische auto’s waren zeldzaam.

‘Veel mensen weten niet dat lithium-ion oorspronkelijk is gebaseerd op Britse patenten, ontwikkeld door de Amerikaan John Goodenough in het VK, samen met een Japanse onderzoeker. Ze hebben zelfs een Nobelprijs ontvangen. Maar zoals vaak gebeurt, vond de commercialisering elders plaats.’

Een ander dilemma voor veel bedrijven die werken aan de batterijen van de toekomst is de keuze van hun plek in de productieketen. ‘Ik zag in Nederland een enorme expertise in materialen en kennis, opgebouwd dankzij de halfgeleiderindustrie, inclusief het maken van anodes. Maar wat we hier niet hebben, is tientallen jaren ervaring met het maken van complete batterijcellen.’

Eigen fabriek in Schotland

Die expertise is essentieel, en daarom kocht LionVolt in 2024 een bestaande batterijfabriek in Schotland om ook complete cellen te kunnen leveren. ‘Het is een complex proces om goed uit te voeren. Het combineert chemische engineering, mechanische engineering en elektronica. Het is bijna niet moeilijker te maken. En dat moet dan ook nog eens op hoge snelheid worden geproduceerd.’

Ja, LionVolt zou ook alleen zijn anodes kunnen verkopen en de ontwikkeling van de batterij aan derden overlaten. ‘Maar stel dat we alleen maar anodes maken en zeggen: we gaan naar een Chinese fabrikant en die stoppen het in hun product. Dan leren zij hoe ze dat voor elkaar krijgen. Er gebeuren dan twee dingen: je hebt al die kennis aan die externe partij overgelaten, en niet in je eigen bedrijf ontwikkeld. Ga ik naar een volgende klant, dan moet die opnieuw leren hoe je de nieuwe anode opneemt in het proces. Nee, we moeten begrijpen hoe we het doen, in plaats van een bedrijfsmodel te bouwen op uitbesteding.’

Battery loop of doom

Daarom is de Schotse fabriek zo belangrijk. Deze lost een bekend probleem op in de batterijsector: de battery loop of doom. Startups kunnen wel componenten maken, maar geen volledige cellen.

Zonder cellen kunnen ze niet bewijzen dat hun technologie werkt. En zonder dat bewijs krijgen ze geen klanten. ‘Je moet nog de beste toepassing vinden voor je product’, zegt Brundish, ‘Maar ook al  opschalen om commerciële tractie te bereiken. Dat is de uitdaging voor veel bedrijven.’ 

LionVolt richt zich eerst op de dronemarkt. ‘Dronebedrijven willen kleine batterijen met hoge prestaties, en de innovatie gaat er ongelofelijk snel. Dat maakt het echt tot een ideale lanceringsmarkt’, zegt Brundish. Maar LionVolt heeft ook ‘misschien wel de grootste batterijproducent ter wereld’ en autofabrikanten als klant. Namen noemt de batterij-ceo niet. ‘Ze vertellen ons: wat jullie kunnen is fantastisch, we kregen dit zelf niet voor elkaar.’

Leren van Aziatische batterijmakers

Trots op de mogelijkheden binnen Europa, ziet Brundish ondanks het Northvolt-debacle de toekomst rooskleurig in. Europa heeft al veel gigafactories, vaak van Aziatische bedrijven. Ironisch genoeg komen Chinezen met hun fabrieken naar Europa.

Volgens Brundish biedt dit juist kansen. ‘Tesla heeft zijn eigen batterijfabrieken, maar werkte vanaf het begin samen met Panasonic. Zo konden de Amerikanen geleidelijk alle kennis die ze nodig hebben over batterijproductie opnemen in hun organisatie. Het probleem in Europa is dus niet dat we hier niet kunnen produceren, we moeten alleen nog leren hoe. En dat kan prima, door te leren van de Aziatische spelers.’

Nederland als opkomend batterijland

Is Nederland dan een goede plek voor batterij-ontwikkeling? Volgens Brundish wel, maar de sector is nog in opkomst. ‘Het is hier heel exciting, maar de sector is nog jong. Niet alle puzzelstukjes zijn al gelegd, omdat we geen twintig jaar lithium-ion ervaring hebben.’

Wat helpt: samenwerking. ‘Individuele kleine startups hebben te weinig massa, politieke invloed of financiële slagkracht om de sector te ontwikkelen, al is een bedrijf als LeydenJar al wat verder op weg dan wij. Een concurrent? Ze doen briljante dingen en ik wil dat ze succesvol zijn. Als zij slagen, krijgt de Nederlandse batterijsector meer aandacht en blijft de politieke steun die we de afgelopen tijd zagen toenemen.’ 

Geen grote beloftes na Northvolt

De les van Northvolt blijft echter hangen. ‘We kunnen het ons binnen Nederland niet veroorloven om Northvolt-achtige situaties te herhalen. De uitdaging van onze industrie is dat er grote beloftes worden gedaan die niet worden ingelost. Als je nieuw bent in de sector, loop je door gebrek aan ervaring ook het risico te denken dat het makkelijk is. Maar het mooie van Nederland is dat we de kans hebben om dat niet te doen. Met een solide, gezamenlijke aanpak kunnen we sterk worden op een terrein dat nieuw voor ons is.’

Daar is geld voor nodig, maar natuurlijk ook talent. ‘Aan de materialenkant zijn we heel sterk, onze kennisinstellingen zijn van topniveau maar moeten ook ander talent trainen dat we als industrie nodig hebben. Dat is nog een kip-eiprobleem: waarom zou je mensen opleiden als de sector nog zo klein is?’ 

Onafhankelijk van China

LionVolt wil voorlopig in Europa blijven met zijn anodeproductie. ‘In Nederland zelfs. Nederland heeft veel sterke technologie en kennis in huis, dus het is gewoon gezond verstand om hier te blijven, zeker met de R&D.’

Het punt is wel: verder opschalen vereist nieuwe investeringen. Tot nu toe haalde LionVolt ongeveer 30 miljoen euro op, bij regionale en landelijke deeptechinvesteerders en via subsidies. ‘We zijn continu bezig met fondsenwerving. Voor de volgende fase hebben we tientallen miljoenen euro’s nodig en als investeerders in Nederland ons blijven steunen, kunnen we hier verder. Maar buiten Nederland uitbreiden blijft altijd een optie.’

Zou Europa ooit onafhankelijk van China kunnen worden wat betreft batterijen? ‘Op dit moment hebben we die kans wel, al zal China wel het antwoord blijven voor partijen die vooral in bulk tegen lage prijzen batterijen nodig hebben. Het is voor ons geen doel op zich, al bewegen we op dit moment die richting op. We moeten als LionVolt vooral daar zijn waar de markt naartoe beweegt.’