2016-07-24

Nytt svenskt batteri kan bli revolutionerande för transport- och energisektorn

Det finns många sätt att lagra energi. De effektivaste och mest hållbara står naturen för genom fotosynesen i växtriket där värme kan lagras i dagar genom organisk kemi. Organiska batterier finns tyvärr inte ännu även om människan gjort många försök att imitera detta genom att till exempel lagra vatten i ackumulatortankar som långsamt värms av solvärme. Lovande forskning på just organiska batterier för energilagring i hushåll och pågår  dock vid Harvard University och KTH som vi skrivit om tidigare.   

Johan minns ett intressant föredrag vid en klimatkonferens vid Stockholms Universitet 2010. Uppfinnaren och entreprenören Christina Lampe Önnerud talade om sitt arbete vid Boston Power för att ta fram nya och smartare batterier för energilagring. Hur den fossila omställningen och klimatförändringar måste mötas med en lösning för energilagringen, dagens energisystems akilleshäl och dilemma.

Christina Lampe Önnerud, en av världens ledande batteriexperter
Bildkälla: Wikipedia commons, publika rättigheter

Då kändes det rätt långt borta men knappt sex år senare kan vi vara nära ett genombrott.

I en läsvärd artikel i Veckans Affärer säger Christina Önnerud nämligen följande om det batteri hon och hennes kollegor vid det nya bolaget Cadenza Innovation tagit fram:
"Det handlar om ett nytt sätt att paketera energi. Vi har kunnat placera battericylindrarna tätare och satt dem i en kermiskt insats med både termisk isolering och ett brandsläckande material. Denna insats har vi placerat en aluminiumburk för att få optimal kylning. Genom den här lösningen har vi kunnat ta bort en massa onödiga komponenter och få ut mer energi per volym. Förenklat kan det jämföras med en Harry Potter-bok som du kan hålla i ena handen, enkel på utsidan men avancerad på insidan."  
Rent konkret hävdar Christina Önnerud att batteriet, eller snarare de många tätt sammankopplade battericylindrar som tillsammans utgör batteripacket, skulle kunna förlänga räckvidden i Tesla Motors elbilar med 70 %. Detta är ett mycket anmäkningsvärt påstående som om det stämmer verkligen vore revolutionerande för mer än elbilar. Johan som nylign körde Tesla Motors elbil Tesla Model S 200 mil till Norge, vet att denna har en verklig räckvidd på över 35 mil i blandad körning (på pappret drygt 50 mil).

Om räckvidden på en Tesla Model S, på 85 kWh, med dagens redan tillräckliga räckvidd på 35 mil kan förlängas med 70 % till hela 60 mil, förlorar bensin/dieselbilen i praktiken helt sin räckviddsfördel. För detta innebär inte bara att premiumlyxbilen Tesla Model S går från att vara redan praktisk och väl fungerande för långresor tack vare Teslas supersnabbladdare. Övriga billigare och kommande elbilsmodeller med dagens ofta otillräckliga räckvidd kommer få tillräckligt med energi i batteripacket för att de flesta ska komma över tröskeln och välja elbilen framför övriga alternativ. För varför betala 6-7 gånger pengarna för bränslet till en bensin/diesel-bil när det räcker att ladda elbilen för 2-3 kr milen hemma och nästan varje dag kunna köra lika långt?

En Volkswagen E-golf tex kanske kan dubbla sin räckvidd på samma yta som idag med Önneruds/Cadenza Innovations batteri och lite bättre design. Det skulle innebär 32 mils verklig räckvidd (16 mil verkliga mil idag enligt en E-golf ägare Johan pratat med) och tillsammans med ett växande antal snabbladdningsstationer göra även långresor till en enkel sak. För Teslas billigare elbil, Tesla Model III som kommer i slutet av 2017 (gissningsvis i mitten av 2018 till Sverige), innebär det kanske 50-55 verkliga mil (även om Tesla anger 35 mil, tror vi den hamnar på 25-30 för bas-versionen).

Önnerud tror batteriet kommer finns på marknaden redan inom två år. Cadenza Innovation har fyra godkända patent på sitt bord och ett dussintal genomgår ansökningsprocessen. Investerares intresse och startkapital verkar inte vara ett problem. Med 5 miljoner dollar i kassan, stöd av bland andra amerikanska energidepartementet och 10 medarbetare som snart lär bli fler, ser det ljust ut. Batteriet kommer säljas via licenser till andra bolag och just nu samarbetar Cadenza Innovation med Fiat Chrysler, ABB och amerikanska aluminiumtillverkaren Alcoa.  

Att Önnerud och Cadenza Innovation har valt att gå via litiumbatterier är inte så konstigt. Det är ett av världens vanligaste grundämnen som knappt börjat brytas ännu och kan förutom på land framöver komma att "silas" fram från havsvatten, något som det forskas på i bland annat Japan.

Med automatiseringen av bilflottan och därmed ett krympande behov av antalet bilar på vägarna när bilen mer används som delad tjänst än personlig ägodel, är det därför osannolikt att vi får litium-brist de närmaste 10-15 åren. Men om vi samtidigt ska utrusta miljontals hushåll med lagringsmöjligheter för elektricitet där litium används i hushållsbatterier likt Teslas powerwalls eller Tesla powerpacks för företag och fastigheter, kan åtminstone produktionen av litium hamna på efterkälken för att matcha efterfrågan.

Men den största marknaden för ett litum-batteri med nästan dubblerade lagringsmöjligheter mot idag öppnar för massproduktion av hushållsbatterier i mycket snabbare omfattning än tidigare och sätter eld i baken på fler än bara bilindustrin. Att Tesla Motors redan bygger en gigafabrik för tillverkning av litiumbatterier tillsammans med Panasonic och Solarcity har förmått kinesiska batteri- och elbuss/elbilstillverkaren BYD att göra likadant genom att bygga fyra mindre motsvarigheter.

Vi kan nog förvänta oss många fler litiumbatteri-fabriker framöver då det är det batteri som är enklast och snabbast tillverka just nu och passar för många applikationer. Men vi hoppas att genombrottet för organiska batterier hittar sin väg ut på marknaden snabbt, då minskar behovet av miljöskadlig brytning av litium för energilagring i hushåll och fastigheter. Parallellt med övergång till podcars och andra hållbara masskommunikationer som inte kräver batterier och dagens markytor finns hopp även för ett hållbart transportsystem.

Läs även mer om Cadenza Innovation i Market Wired.

Många varianter av energilagring finns, här följer ett axplock vi skrivit om tidigare:


10 kommentarer:

  1. WOW och till råga på allt är Önnerud en "betydande" förort till metropolen Torsby norr om Fryken.

    Vilket genombrott. Jag är glad över att få veta detta. Fortsätt med denna blogg.

    Vänliga hälsningar

    Nanotec

    SvaraRadera
    Svar
    1. Hej Nanotec! Tack! Ja, Torsby är en trevlig liten ort även om jag bara sett den ett par dygn och då från skogskanten...:)

      Önnerud verkar vara en stark och drivande energikraft att räkna med, blir sannerligen intressant att följa henne och Cadenza Innovations utveckling de närmaste åren.

      Tesla och många andra lär ju vara mkt intresserade av att köpa licenser för dessa batterier om de inte är för dyra (licenserna alltså) eller man hittar andra lösningar som är bättre (osannlikt att få fram ett batteri av samma kraft inom två år som jag ser det).

      Mvh
      Johan

      Radera
  2. Något nytt om grafenbatterier?
    Litium känns lite som en parantes i jämförelse.

    SvaraRadera
    Svar
    1. Hej! Grafen har fantastiska egenskaper och potential för tex användning i batterier. Nästa år ska Guangzhou OED Technologies introducera en läsplatta som använder grafen. Den elektriska ledningsförmågan hos grafen ger ju goda förhoppningar om en revolution för batterier (och mycket annat) men mig veterligen finns inga batterier redo för marknaden de närmaste åren. Rätta mig gärna om jag har fel!

      Mvh
      Johan

      Radera
    2. Hej igen. Glömde länken till läsplattan, du kanske redan känner till dock:

      Ny Teknik, 2016/05/02:

      http://www.nyteknik.se/digitalisering/grafen-redo-for-elektroniskt-papper-6544254

      Mvh
      Johan

      Radera
    3. Rättar mig själv innan någon annan gör det.

      Spanska Graphenano och kinesiska Chint ska tydligen ha ett grafen-baserat batteri på gång som kan se marknadens ljus redan i slutet av detta år. Får väl se om det verkligen sker och i vilken skala och till vilket pris, det senare är avgörande om de ska kunna konkurrera med litium-batterier, åtminstone i det långa loppet.

      Läs mer här:
      http://www.husbilhusvagn.se/nyheter/ny-batterityp-baserad-pa-grafen-ser-dagens-ljus

      Mvh
      Johan

      Radera
    4. Antagligen någon form av grafen litium hybrid.
      Bara det är ett stort steg framåt.
      Men det är ju klart rena grafen kondensatorer är något helt annat.

      Angående batterier såg jag en intressant föreläsning nyligen på Youtube väl värd att spridas
      https://youtu.be/Kxryv2XrnqM

      Nu känns inte ett framtida peak oil som en lika stor utmaning längre.
      Men å andra sidan finns binas utmaningar kvar.

      Radera
    5. Försökt se föreläsningen, men funkar inte. Berätta det viktigaste du minns.

      I Kina har man kommit långt med ett batteri där kisel och svavel ingår med någon sorts förpackning i grafen. Väger lite, har mycket kraft och ska vara billigt att tillverka. Än faller kraften för snabbt och efter 500 cykler har den minskat med 15%. Utvecklarna menar att batteriet redan skulle passa bra till annat än fordon. De menar att det nog ska gå att få längre livslängd.

      I Sverige och Norge har vi våra vattenkraftverk som kan agera enorma batterier. I de flesta andra länder är det svårare att frigöra sig från fossilen. En längre peak oil depression utomlands påverkar oss också.

      Högspänd likström kommer att vara en viktig ingrediens för att lindra energibristen globalt. Större prisvariation till slutanvändarna en annan. Mer forskning ger viss förbättring av användning och produktion av energi samt kommer ibland med överraskande genombrott. Nya idéer adderas inte de multipliceras.

      Vänliga hälsningar

      Nanotec

      Radera
  3. Hmm jag har för mig att denna dam har lovat stort och levererat sådär?

    exempel:
    http://www.nyteknik.se/fordon/boston-powers-bilbatterier-doms-ut-i-test-6406912

    Och Boston Power verkar inte heller ha så mycket produkter? eller säljer de IP?

    SvaraRadera
    Svar
    1. Hej. Boston Power sålde Önnerud 2012 nu är det Cadenza Innovation som gäller om det är ett osäkerhetstecken el fräscha tag framåt får vi svar på inom två.

      Mvh
      Johan

      Radera

Kommentarer bör hållas till bloggartikelns ämne. Håll god ton.