Nya elbilsbatterier - en genomgång

Litiumsvavel – 1000 km på en laddning

Forskningen kring elbilsbatterier har både haft fokus på längre räckvidd, lägre vikt och enklare samt snabbare laddningsmöjligheter. Dessutom har miljöaspekten fått en större vikt då litiumjon batterierna fått hård kritik på grund av dess miljöpåverkan vid produktion. Eventuellt kan litiumsvavelbatteri vara lösningen på flera av dessa punkter. Det menar i alla fall ett forskningsteam i Australien som anser att dessa batterier kan ge en räckvidd på upp till 100 mil. Än så länge sker det enbart forskning och det är därmed lång väg kvar till ett eventuellt färdigt elbilsbatteri.

Mellanlager Solid-State

Solid-State batterier är ett batterikoncept som är mycket lovande men än så länge fortfarande är på forskningsstadiet. Det är även det koncept som ofta nämns som framtidens batteri.

Ett viktigt steg framåt var när svenska och kinesiska forskare gemensamt presenterade ett bredbart mellanlager som resulterar i att strömtätheten blev 10 gånger högre än tidigare. Detta samtidigt som både prestanda och säkerhet förbättrades.

Med Solid-State kommer även en stor miljöfördel. Dessa är uppbyggda med fast elektrolyt och har inte de miljö- och brandfarliga ämnen som litium jon har.

Potentialen med Solid-State batterierna har varit kända länge men de har inte ännu kunnat användas i elbilar på grund av dess instabilitet och detta särskilt vid hög strömtäthet. Efter upptäckten kommenterade en professor inom projektet att dessa batterier skulle kunna finnas på marknaden kring 2025.

Flouridjonbatterier med 1000 km räckvidd

Kan ett batteri ha en räckvidd på 1000 km? Det är vad Toyota hoppas på via deras forskning, tillsammans med Kyoto Universitet, där flouridjonbatterier används. Jämfört med traditionella litiumjon batterierna ska dessa kunna ha sju gånger större energimängd i förhållande till batteriets vikt. Lösningen skulle enligt företagen kunna skapa batterier med en räckvidd på 1000 km.

De är däremot inte först ut med denna lösning då liknande forskning sker i Tyskland sedan tidigare. Batteritypen är alltså inte ny men har inte kunnat användas bland annat på grund av dess höga temperatur som uppstår när elektrolytblandningen upphettas för att bli konduktiv. Kan detta lyckas kan ett steg tas mot att även flouridjonbatterier ska kunna användas i elfordon.

Lång räckvidd med moderna batterier litium jon

General Motors satsar stort på att kunna producera batterier med extra lång räckvidd. Deras nya batteri, Ultium, anges ha en räckvidd på 645 km vilket därmed är en bit över Tesla som med Model S har 628 km.

Även om det genomförs forskning och framsteg med andra batterityper än litium jon så är det fortfarande denna batterimodell som dominerar. Därmed sker även utveckling av dessa för att bland annat öka styrka och räckvidd.

Tidningen E-bilen.org presenterar exempel på att litium jon fortfarande är ett alternativ att räkna med. I en artikel påvisar de den forskning som utförts av kanadensaren Jeff Dahn där de lyckats framställa en betydligt mer energitäthet i den blandning som används i dessa batterier. Förutsatt att batteriet kan få en bättre livslängd skulle det till och med kunna driva ett elflygplan.

Ännu ett alternativ är att använda så kallade hybridbatterier. Dessa skulle kunna förlänga räckvidden hos litiumjon batterier med ca 20%. Alltomelbil.se rapporterar om en publikation från kanadensiska forskare som arbetar med en ”boostad” del av batteriet. Denna del av batteriet skulle kunna lagra mer energi men inte lika effektivt som övriga delen av batteriet. Den skulle därmed enbart användas vid långkörning.

Under vardagskörning används den traditionella delen av batteriet och vid inför långkörning laddas även den ”boostade” delen upp vilken alltså kan lagra mer energi som sedan används vid långkörningen. Enligt forskargruppen skulle batteriet både få längre räckvidd och livslängd.

Batteri och bränsleceller ger 96 mil i räckvidd

I början av 2020 presenterade Nikola Motor Company en batteri- och bränslecellsdriven bil med räckvidd på 96 mil. Utseendemässigt liknar deras bil, med namnet Badger, en klassisk pickup. Detta genom att vara 218 cm bred och 589 cm lång samt med rejält mycket kraft under huven. För att kunna få extra lång räckvidd kombineras batteriet (48 mil) med vätgas (48 mil). Visserligen en hybridlösning som skapar längre räckvidd men samtidigt finns det, i vissa länder, allt för få tankningsställen av vätgas för att bilen ska bli ett alternativ.

Bidirektionell laddning

Ännu en utveckling inom elbilsbatterier är att framtidens batteri eventuellt kan erbjuda bidirektionell laddning. Bland annat har Audi påbörjat ett samarbete med Hager Group för att utveckla denna möjlighet till att lagra överskottsenergi.

Bilen kan därmed ge energi till hemmet (V2G) samtidigt som l[addning kan ske från hemmet till bilen (G2V). Därmed skulle batteriet kunna laddas under tider på dygnet då priset är lägre varpå sedan tillföras till bostaden när priset är som högst. Dessutom skulle det kunna användas som en kraftfull energikälla vid strömavbrott. Ett batteri kan ge tillräcklig energi för en normalstor villa – i en vecka.

Datum för publicering: 21 juni 2022