Investment of the month: CarbonX is klaar om zijn rol te spelen in Europa's batterij-industrie
Elke maand interviewen we een startup die onlangs een investering heeft ontvangen. Deze maand: CarbonX.
Published on January 8, 2025
Mauro verruilde Sardinië voor Eindhoven en is sinds 3 jaar redacteur bij IO+. Als GREEN+ expert houdt hij alle ontwikkelingen rondom de energietransitie nauwlettend in de gaten. Hij gaat graag op reportages en verrijkt zijn verhalen vaak met grafieken. Hij heeft meerdere series onder zijn hoede: Green Transition Drivers, Road to 2050, Achter de Cijfers.
De €4 miljoen die CarbonX in december ophaalde, gebruikt de startup om grondstoffen veilig te stellen, de testcapaciteit voor batterijen te vergroten en het treffen van voorbereidingen voor een fabriek in de haven van Rotterdam. Het bedrijf heeft een lange weg afgelegd; in 2014 werd het officieel opgericht als spin-off van de Technische Universiteit Delft (TU Delft).
Grafiet is het cruciale onderdeel van batterijen: de anode - de positief geladen elektrode. Meer dan 95% van het materiaal komt uit China. De technologie van CarbonX is in staat een materiaal te produceren met een energiedichtheid die vergelijkbaar is met die van grafiet. Zo biedt de Nederlandse startup een veelbelovend alternatief om lokale materiaalproductie te stimuleren, externe afhankelijkheid te verminderen en de vorming van een batterijwaardeketen in Europa te bevorderen.
Het verhaal van CarbonX
15 jaar geleden rondde Rutger van Raalten, ceo van CarbonX, zijn masterscriptie proceskunde af aan de TU Delft. Het eurekamoment vond plaats toen hij werkte aan een elektrode voor een brandstofcel. “In wat ik me herinner probeerden we op een vrijdagmiddag - onder het genot van pizza en bier - de procedure in te korten tot één stap. De elektrode die we probeerden te ontwikkelen werkte niet, maar we vonden een manier om de koolstofstructuur te manipuleren.”
De universiteit diende vervolgens een patent in en Van Raalten en mede-uitvinder Daniela Sordi boden zich aan om de technologie verder te ontwikkelen. Door de jaren heen onderzochten de twee verschillende toepassingen. Hun poeder werd toegevoegd om het materiaal te versterken in een project voor het upcyclen van plastic. In een andere proef bleek het grafiet-equivalent succesvol in het verbeteren van de actieradius van banden. Er was echter geen manier om deze twee bedrijfsactiviteiten winstgevend te maken, terwijl er meer mogelijkheden - en aandacht - liggen in de batterijmarkt.
“Het was nooit een lineair proces, omdat we tegelijkertijd aan verschillende dingen werkten. Het heeft ons 10 jaar gekost om onze weg te vinden. We zijn overgestapt van een bedrijf in geavanceerde materialen naar een oplossing voor de toeleveringsketen, wat misschien minder sexy is, maar zeker meer nodig,” zegt de ceo.
Een duurzamer alternatief voor grafiet
Grafiet kan worden gedolven of synthetisch worden geproduceerd. Als het materiaal kunstmatig wordt gemaakt, vereist het een energie-intensief proces waarbij onder andere petroleumcoke, pekcoke en steenkoolpek als bruikbare grondstoffen kunnen worden gebruikt. Deze worden gedurende enkele weken gebakken bij een temperatuur tot 3000 °C, waardoor veel energie nodig is.
CarbonX maakt gebruik van roetolie, een nevenstroom afkomstig van olieraffinaderijen. De startup ontwierp een carbon black-proces dat vijf keer minder energie verbruikt dan synthetisch grafiet. Uit de olie maken ze een emulsie gemaakt, welke een sjabloon vormt voor een driedimensionale netwerkstructuur die lithiumionen kan opslaan en elektriciteit kan geleiden. Het resultaat is een poeder met een energiedichtheid die vergelijkbaar is met die van grafiet, gemaakt met een proces dat concurrerend blijkt te zijn met wat er al op de markt is.
Een van de belangrijkste voordelen van het gebruik van de grondstoftechnologie van CarbonX is dat het weinig energie verbruikt in vergelijking met synthetisch of natuurlijk grafiet. Dat resulteert in lagere kosten en een kleinere koolstofvoetafdruk. Het kan naadloos worden geïntegreerd in bestaande fabrieken voor de productie van koolstofzwart, waardoor vandaag de dag een productiecapaciteit van 100 ton per dag mogelijk is. Van Raalten legt uit dat 1000 ton van het materiaal genoeg is voor 1 GWh batterijcapaciteit - genoeg voor 20.000 gemiddelde elektrische auto's.
Een materiaallaag - © CarbonX
Groei in zicht voor CarbonX
2024 was zeker een jaar om nooit te vergeten voor Van Raalten. “We kregen de validatie die we zochten van onze klanten en ontwikkelden onze technologie verder. Als je kijkt naar de standaard voor batterijontwikkeling, denk ik dat wat we in de afgelopen 12 maanden hebben bereikt, buitengewoon is.”
Op dit moment werken er 15 mensen voor CarbonX, waarvan sommigen direct op de productielocaties van batterijen, om klanten te helpen hun technologie te integreren in bestaande acculijnen. “We hebben 18 maanden uitloop om de bestaande klanten te helpen en ons voor te bereiden op de volgende financieringsronde - ter waarde van €25 miljoen - die we verwachten af te sluiten in het eerste kwartaal van 2026,” voegt de medeoprichter toe.
Europees batterij-ecosysteem krijgt boost door Chinees partnerschap
Het Noorse Elinor Batteries is een strategisch partnerschap aangegaan met het Chinese Morlus Technology om het Europese batterij-ecosysteem te versterken.
Zorgen voor een solide toeleveringsketen
In de toekomst ziet Van Raalten productiefaciliteiten in de Verenigde Staten en Europa. Gezien de belastingvoordelen die de Amerikaanse Inflation Reduction Act biedt, ziet hij de mogelijkheid om een fabriek in het buitenland te openen. De materiaalproductie van CarbonX kan vrijwel overal plaatsvinden door gebruik te maken van lokale grondstoffen voor roet.
Grafiet staat ook op de EU-lijst van 34 kritieke grondstoffen (CRM's), een catalogus van belangrijke materialen voor de energietransitie. In 2024 nam de EU de Wet Kritieke Grondstoffen aan, waarin nieuwe normen voor inkoop, recycling en mijnbouw zijn vastgelegd, met als doel een gediversifieerde, betaalbare en duurzame aanvoer tegen 2030. “Het is een goed teken, maar het mist de financiering om de totstandkoming van een solide Europese materialenketen te stimuleren”, benadrukt Van Raalten.
“Als Europa moeten we over een paar jaar beslissen of onze batterij-industrie nog relevant is. Ik denk dat er nog steeds een kans is. In zoverre geeft de laatste investering van CATL en Stellantis in een gigafabriek in Spanje mij hoop. Maar we moeten het tempo opvoeren, financiering vrijmaken en overeenkomsten sluiten met Aziatische celfabrikanten. We kunnen niet meer zonder hen; het is te ver weg."
In dit proces benadrukt de ondernemer ook het belang van samenwerking tussen alle belanghebbenden in de toeleveringsketen van batterijen. Krachten bundelen betekent investeringen ontmoedigen en banden versterken tussen producenten van materialen, cellen en technologie.
'We kunnen niet zonder.' TU Delft onderzoekt nieuwe manieren om kritieke grondstoffen te verkrijgen
Als onderdeel van de Week van de Materialen organiseerde de Technische Universiteit Delft een persrondleiding om verslaggevers meer te vertellen over haar onderzoeksinspanningen. IO was erbij.
CarbonX heeft zijn balans gevonden
Var Raalten is nooit van plan geweest ceo te worden. Het voornaamste doel is altijd geweest om impact te maken. Nu CarbonX zich opmaakt om uit te breiden, gelooft hij dat ze eindelijk een stempel drukken met een technologie die de ecologische voetafdruk van grafietproductie verkleint.
“Wat mijn medeoprichter en ik gemeen hebben, is dat we geloven dat dit mogelijk is. Bovendien hebben we in deze 15 jaar genoeg ervaring opgedaan. Ondernemerschap draait om veerkracht. Soms weet je dingen niet, en soms weet je ze wel. Het gaat er altijd om de juiste balans te vinden in elke fase die het bedrijf doormaakt,” besluit hij.
Investment of the month: ANTENNEX is enige ter wereld die zo snel, zo nauwkeurig geavanceerde antennes kan meten
Elke maand interviewen we een startup of bedrijf dat in de afgelopen tijd een investering ontving. Deze maand: ANTENNEX.