Hvad skal du vide om elbilens batteri?
Har du nogensinde prøvet at have anskaffet dig en ny mobiltelefon eller computer, og pludselig blive bombarderet med spørgsmål fra venner, naboer og kollegaer? Hvor stort er batteriet? Hvor længe holder det? Hvor meget kuldioxid blev der frigivet i produktionsprocessen? Hvor meget kobolt indeholder batteriet?
Svaret er højst sandsynligt nej… Har du derimod en ny elbil holdende i indkørslen, kommer spørgsmålene nok før eller siden. Det er måske er ikke så mærkeligt endda, da batteriet i en elbil er den dyreste del i bilen, og som direkte bestemmer rækkevidden, miljøpåvirkningen, mm.
I denne artikel giver vi et indblik i nogle af de begreber man ofte støder på, når snakken går på elbil og batterier.
Hvad er et litiumbatteri?
Litiumbatteri er et udtryk for en hel ”familie” af batterier, som har det til fælles, at de indeholder stoffet litium i kombination med mange andre materialer. Litiumet findes i katoden, som er batteriets pluspol. Det materiale, som bruges sammen med litiumet afgør batteriets egenskaber. Grafit bruges ofte i batteriets minuspol (anoden), der omtrent er i det samme materiale, som findes i blyanter. Litiumbatteriet stødte vi første gang på i videokameraet i begyndelsen af 1990'erne. I dag anvendes litiumbatterier i de fleste genopladelige produkter såsom mobiltelefoner, computere, robotstøvsugere og elektrisk værktøj såsom skruemaskiner mm.
Batteriets levetid – skal det udskiftes om 3 år?
Det er en almindelig misforståelse, at en elbils batteri har en begrænset levetid. Mange har oplevet, hvordan litiumbatterier i mobiltelefoner eller bærbare computere efter få år kun har omkring halvdelen af kapaciteten tilbage og tror derved at litiumbatteriet i bilen ældes på samme måde. Batteriet i elbilen er beskyttet af intelligente systemer, der styrer alt fra ladning, temperatur og brug. Data fra ældre elbiler, der har kørt mange kilometer viser, at slid på batteriet faktisk har været mindre end forventet. F.eks. viser en undersøgelse[1] af over tusind Tesla-biler, at batteriet kan klare 250.000 kørte kilometer før batteriet taber 10% kapacitet. Normalt lover bilproducenterne fem til otte års garanti på batteriet, men batteriet holder sandsynligvis længere end resten af bilen. Som bruger af en elbil kan man i teorien pleje batteriet ved at begrænse den daglige opladning til 80-90% af batteriets kapacitet og undgå regelmæssig og hurtig opladning. Der findes dog endnu kun få undersøgelser, der viser, at dette har en betydning i praksis.
Er batteriet et miljøsvin eller ej?
At der ikke er noget CO2-udslip fremhæves som en af de store fordele ved at køre elbil. Lokalt er det også sandt, at en elbil kan køres uden CO2-udslip. Dog kræver produktionen af batteriet naturligt nok energi, og energi resulterer i CO2-udslip. Udslippene varierer igen alt afhængigt af batteritype og produktionsland. På trods af udslip under produktionen af elbilen viser mange rapporter, at en elbil samlet set under sin livscyklus udsender betydeligt mindre CO2 end en modsvarende benzin- eller dieselbil[2]. Det er ikke muligt at give en nøjagtig indikation af, hvornår på kurven en elbil bliver bedre end en bil med forbrændingsmotor, fordi det blandt andet afhænger af, hvor stort batteriet er, samt hvilken elektricitet bilen er pålagt. Samtidig, i takt med, at der bliver brugt mere vedvarende energi til batteriproduktion og mere vedvarende elektricitet tilføres el-nettet, bliver elbilens miljøpræstation bedre og bedre.
På figuren nedenfor mangler Danmark, men havde vi deltaget, ville resultatet have været sammenligneligt med Frankrig.
Der findes ikke nok litium
Litium er en ressource, der ikke findes i ubegrænsede mængder. Dog anslås forekomsten af litium til at være ca. 39 millioner ton[3]. Dette er tilstrækkeligt til de næste hundrede år og væsentligt længere, hvis genanvendelse er inkluderet i dette tal. Selvom batterierne kaldes litiumbatterier, bruges der faktisk ikke meget litium i dem. Et gennemsnitligt elbilsbatteri indeholder kun omkring 10-20 kg. litium, ca. 250 g. pr. kilowatttime. Samtidig kan det nævnes, at der i øjeblikket investeres i udvikling af andre batterityper, som ikke indeholder hverken litium eller kobolt. Visse nye batterityper anvender i stedet stoffet natrium.
Kobolt
Et andet omtalt metal, der anvendes i visse litiumbatterier er kobolt. Dette metal, som udvindes som et biprodukt fra udvindingen af kobber og nikkel, er elbilens sorte får. Primært skyldes dette, at produktionen delvist finder sted i lande med manglende social bæredygtighed såsom Congo. Kobolt er samtidig en kompleks størrelse, da det med den nuværende teknologi ikke helt kan udelades. Derfor er det også her udviklingen skal fokuseres på de kommende år, så teknologien kommer rigtigt i mål: Effektiv anvendelse af kobolt (de nyeste batterier indeholder mindre kobolt), krav til social og miljømæssig holdbarhed (fra batteriproducenter, bilproducenter og dig som slutkunde) samt genbrug af batterier. Hvis du vil have en bil med et batteri, der er fri for kobolt, findes der lige nu ikke mange alternativer. Batterierne i Nissan Leaf var oprindeligt fri for kobolt, men dette blev ændret i takt med, at en større batteripakke blev introduceret.
Batterier kan ikke modstå kulde
Det er rigtigt, at hverken litiumbatterier eller blybatterier (som startbatteriet i din forbrændingsmotor, hvis du stadig har en) kan lide kulde. De fleste batterier har det bedst i stuetemperatur. Derfor har elbiler som regel et system til opvarmning af batteriet, hvis det er koldt, samtidig med, at det køler batteriet, hvis det er varmt.
Vi håber denne artikel har gjort dig klogere på hele snakken omkring elbiler og batterier.
[1] https://electrek.co/2018/04/14/tesla-battery-degradation-data/
[2] https://www.theicct.org/publications/EV-battery-manufacturing-emissions
[3]https://www.greencarcongress.com/2011/08/lithium-20110803.html