*Nettavisen* Livsstil.

Batteri-gjennombrudd kan snu opp ned på hele bilindustrien

 

I dag tar det tid å lade batteriet i en elbil. Det betyr at det kan kan bli kø på hurtigladestasjoner. Neste generasjon batterier skal kunne lades mye raskere enn dagens generasjon, lagre mer energi og dessuten koste mindre. Men utviklingen tar tid.

John Goodenough vant nobelprisen i 2019 for sin batteriteknologi. Det neste gjennombruddet «kan bety slutten for dagens forbrenningsmotorer». Men det er en hake.

20.05.20 14:39

I Norge kan vi ane konturene av en mulig bilfremtid. Planen til norske myndigheter er at alle nye biler fra 2025 skal være nullutslippsbiler – i realiteten elbiler.

For å nå det målet har myndighetene iverksatt en rekke tiltak som skal få nordmenn til å velge bil med elmotor framfor forbrenningsmotor.

I virkeligheten er elbilene både dyrere og mer tungvinte i bruk enn tradisjonelle biler, men uten merverdiavgift, veiavgifter, bompenger og kostnader til bensin eller diesel har mange nordmenn akseptert ulempene.

Slik er det ikke i resten av verden.

Mange land har elbil-insentiver på plass, men elbiler er fremdeles dyrere å kjøpe enn tilsvarende fossilbil. Legg til dyr strøm og manglende infrastruktur for lading, og en kan forstå hvorfor bilgiganter som Toyota fremdeles sitter på gjerdet når det gjelder elbil.

I Norge, hvor infrastrukturen for lading har kommet langt, er fremdeles rekkevidde, ladekø og lange ladetider i høy grad en aktuell problemstilling når forbrukere skal kjøpe ny bil.

Mens en bensin- eller dieselbil kan fylle tanken på få minutter, flyr tiden når en elbil skal toppes. Ladetid fra nesten tomt batteri til nesten fullt kan komme opp i en time.

Les også: Reuters: «Hemmelig» Tesla-teknologi skal være klar

Klikk på bildet for å forstørre.  

Det kan ta tid å lade en elbil og foreløpig er infrastrukturen for lading også en utfordring. Neste generasjon batterier blir såkalte faststoff-batterier som kan lades på få minutter.

Faststoffbatteri

Bøygen er batteriet. Det tar tid å «fylle» det med elektrisitet. Det er også det største, fordyrende elementet i en elbil. Teslasjef Elon Musk hevder de har kommet langt i å forbedre dagens batteriteknologi, og skal snart være klare til avduke et såkalt «million miles»-batteri.

Det nye batteriet hevdes å skulle ha en livstid på en million miles, altså 1,6 millioner kilometer, og være så billig at elbiler blir like rimelige å produsere som tradisjonelle bensin- og dieselbiler.

Men det virkelige gjennombruddet for elbiler forventes å komme først når det neste skrittet innen batteriteknologi nås – faststoffbatterier (solid state).

Faststoffbatterier er nærmest en hellig gral i batteriindustrien. Utviklingen av litiumionebatterier er snakk om forbedringer, mens den nye batteritypen kan være et sjumilssteg framover med mange ganger energitettheten, lading på minutter og nærmest ingen brannfare.

Problemet er at ingen så langt har klart å skape en metode for billig masseproduksjon av faststoffbatterier slik at de kan konkurrere med litiumionebatterier.

Det er derfor knyttet forventninger til det videre arbeidet til den tyskfødte amerikaneren John B. Goodenough (97).

Les også: NAFs elbil-undersøkelse gir overraske resultat: – Kan bli en utfordring for myndighetene

Klikk på bildet for å forstørre. John B. Goodenough med nobelprisen i kjemi under prisutdelingen i Konserthuset i Stockholm tirsdag.

John B. Goodenough med nobelprisen i kjemi under prisutdelingen i Konserthuset i Stockholm i 2019. Foto: Jonas Ekströmer (TT / NTB scanpix)

Goodenough er en av hovedpersonene bak dagens litiumionebatterier. Han videreutviklet det første litium-batteriet til et betydelig kraftigere og mer brukervennlig batteri, som i sin tur åpnet døren for alt fra pacemakere til mobiltelefoner og elbiler.

Sammen med to andre forskere fikk Goodenough nobelprisen i kjemi for sitt arbeide i 2019.

Men to år tidligere kunngjorde Goodenough at han hadde gjort et gjennombrudd på et faststoffbatteri «som kan bety slutten på forbrenningsbiler», skriver Electrek.

Nylig ble det klart at arbeidet til den 97 år gamle forskeren skal videreføres av det kanadiske og statseide energiselskapet Hydro-Québec.

Selskapet har drevet et forskningsinstitutt for batterier siden 1967, og har samarbeidet med Goodenough i om lag 25 år.

– Revolusjonen kommer

Administrerende direktør Karim Zaghib i Hydro-Québec forklarer til Electrek at han anser dagens batteriteknologi for å være første generasjon. Andre generasjon er faststoffbatterier som kan være i produksjon allerede i 2026, mens Goodenoughs gjennombrudd regnes for å kunne bli tredje generasjons batteriteknologi.

– Dagens litiumionbatteri gir 0,25 kWh per kg. Så du kan få en elbil med en rekkevidde på rundt 350 til 400 km. Disse batteriene har en flytende, og brennbar, elektrolytt, sier Zaghib.

Les også: Frykter mange elbil-eiere får problemer i sommer

Klikk på bildet for å forstørre. Batteriekspert Karim Zaghib er anerkjent som en av verdens mest innflytelsesrike forskere på sitt felt. Han sier at John B. Goodenoughs batterirevolusjon kommer, men advarer om at det tar tid.

Batteriekspert Karim Zaghib er anerkjent som en av verdens mest innflytelsesrike forskere på sitt felt. Han sier at John B. Goodenoughs batterirevolusjon kommer, men advarer om at det tar tid. Foto: Pressebilde

Han forklarer at et batteri med faststoff-elektrolytt ikke tar fyr. Og ved å bruke litiummetall som anodemateriale, kan de i første omgang doble energitettheten.

– Så vi kan få 0,5 kWh per kg. Det kan bety en økning av rekkevidden til rundt 800 kilometer. Og vi kan få prisene ned til 100 dollar per kWh.

Nøkkelen er å senke driftstemperaturen i batteriet fra 80 ℃ i dagens batterier til 50 ℃ i generasjon to og til slutt 25 ℃ i Goodenoughs batteri.

Zaghib sier at testresultatene er lovende og at gjennombruddet kommer, men advarer om at det vil ta tid før slike batterier er på markedet.

– Først må vi være sikre på at konseptet fungerer. Så trenger vi tre år på skalere teknologien, og deretter rundt fem år på å finne et selskap som kan kommersialisere teknologien, sier han.

Hydro-Québec-sjefen minner om at det tok lang tid også før dagens batterier ga mening for selskap som er avhengige av være lønnsomme.

– Vi begynte å samarbeide med Goodenough i 1996. Det tok nesten 15 år for denne teknologien å bli kommersielt verdifull.

Nettavisen ønsker en åpen og levende debatt.

Her kan du enkelt bidra med din mening.

Annonsebilag