Kanske har du redan hört talas om frasen “miljon-miles-batteri”? Det är det senaste inom elfordonsbranschen som väcker ett allmänt intresse att investera i elfordon.
Om du inte har hört talas om det, oroa dig inte, många biltillverkare kommer att slå på trumman av upphetsning inom kort, inte minst Elon Musk på Tesla. Teslas FoU-avdelning arbetar för närvarande med ett “miljon-mile” batteriprojekt.
Förbränningsmotorer (Internal Combustion Engines, ICE) på dagens marknad håller i allmänhet cirka 200 000 miles med regelbundet underhåll. Detta anses vara en bra hållbarhet för alla fordon, oavsett om det är ICE eller elfordon. Det faktum att vi talar om rapporter om en miljon miles som drivs av ett långlivs-litiumbatteri är förvånande på många nivåer.
Vem leder denna tävling?
Nyligen har flera tillverkare av elfordonsbatterier meddelat att de kommer med ett “miljon miles”-batteri för elbilar. I maj 2020 släppte General Motors (GM) ett uttalande som hävdade att de “nästan är där” med att utveckla ett batteri. Oich inte bara det, utan GM arbetar med nästa generation batteriteknik, som noll-koboltelektroder, halvledarelektrolyter och ultrasnabb laddning.
GM presenterade sitt avancerade Ultium-batterisystem i mars 2020 för att konkurrera med Tesla. De uppgav att deras $2.3 miljarder batteriproduktionsprojekt med LG Chem skulle kallas Ultium Cells LLC. Dess syfte är att hitta sätt att minska batterikostnaderna i elbilar genom att investera i gruvor, säkra metallpriser och samarbeta med metallraffinaderier.
Ett av de största namnen inom elbilar är Tesla, och det är ingen överraskning att Tesla snart kommer att kunna driva sina elbilar mer än en miljon miles. Det är dubbelt så långt som kan förväntas av Teslas elbilar idag. Detta projekt leds av Contemporary Amperex Technology (CATL), som tillverkar batterier åt Tesla och Volkswagen AG.
CATL tar nu ytterligare ett steg att producera ett batteri som kan hålla i 16 år, eller 1.24 miljoner miles. Tanken bakom detta är inte bara att minska mängden batteriavfall efter dess livslängd utan också att genomföra ett batteriåtervinningssystem. Det föreslås att batterier kan bytas mellan fordon, vilket skulle sänka kostnaden att äga en helt ny elbil.
Batteriteknik
De flesta elbilsbatterier på dagens marknad består alla av litiumjon och använder flera olika kemier i batteriet. När du köper en elbil idag har den en garantiperiod på 8-10 år, eller 100-200 000 miles. Vissa aspekter i garantin kan skilja sig mellan tillverkare. Vissa kan garantera att ett batteri behåller minst 70% av sin ursprungliga kapacitet under garantiperioden.
I verkligheten har det fastställts att elbilsbatterier räcker betydligt längre med mycket mindre nedbrytning. Elfordon har funnits i mer än tio år, så experter börjar titta på data mer i detalj.
Data som analyserats visar att elbilar sannolikt inte tas ur bruk på grund av ett helt utslitet batteri. Detta gäller ibland för elbilar som används för yrkesmässigt, som transporter och taxibilar. Men det är verkligen inte fallet för personbilar.
De aktuella problemen kring batterier är: hur länge håller batteriet? Hur kommer laddskapaciteten och räckvidden att minska med tiden? Det här är frågor som varje elbilsköpare kommer att ställa när de investerar i elfordon. Ett batteri som håller mer än en miljon miles och sannolikt kommer att överleva själva bilen kommer utan tvekan att ge svar på dessa frågor. Även med en garantiperiod på 500 000 miles kommer räcka långt för att lugna de som oroas för höga framtida kostnader för batteribyte. Och ännu mer i fallet med transport- och taxiföretag.
Elbilstillverkare använder för närvarande nickel-kobolt-aluminium (NCA) eller nickel-mangan-kobolt (NMC) på passagerarfordon på grund av deras högre energitäthet, vilket är en viktig faktor när man överväger hur långt en elbil kan köra på en laddning.
Det potentiella problemet med koboltbatterier är de höga kostnaderna för metallen och den stora miljöpåverkan vid brytning. Det förväntas att metallkostnaden kommer att stiga, och efterfrågan kommer också att öka de närmaste tio åren. För att ta itu med problemet finns det flera system för att återvinna batterierna, men om de förväntas leva en halv till en miljon miles så blir detta först om 10-20 år. Det höjs redan nu krav på att batterier ska återvinnas mycket tidigare än den förväntade livslängden.
En annan lösning är att söka efter andra material och utveckla forskning inom batteriteknik, vilket CATL för närvarande gör. CATL arbetar med ett litiumjärnfosfatbatteri (LFP), vilket sänker produktionskostnaderna och ökar batteriets densitet och säkerhet. CATL har arbetat med denna teknik tillsammans med sin cell-to-pack-teknik.
När kommer vi se ett miljon-miles-batteri i elbilar?
Även om tekniken redan, eller nästan redan finns, som vissa hävdar, kanske vi inte ser den implementeras förrän 2030. Detta kan bero på flera faktorer, inklusive nuvarande batteriåtaganden och inköpsordrar. Vissa biltillverkare befinner sig fortfarande i övergången mellan ICE och EV och kan komma att komma ikapp på marknaden.
