Solid state-batterier – snabba och effektiva, men dyra!

Kristina Bate Holmberg, Journalist
@uxconnections

Batterierna med fast i stället för flytande elektrolyt – solid state-batterier – har skapat drömmar om säkrare batterier med snabbare laddning och längre räckvidd. Är det framtidens lösning för att klara en omfattande elektrifiering av samhället? Eller kommer det fortsätta att vara en alltför olönsam historia? 

Solid state-batterier är framtiden – det anser i alla fall vissa elbiltillverkare. Först ut med att installera batterier med fast elektrolyt i fordon var Marcedes-Benz med sin elbuss Ecitaro G. I dagsläget är Toyota, Nissan och Volkswagen tre biltillverkare som storsatsar på tekniken. Som vanligt inom tech, inte minst när det kommer till bilar och elektricitet, är det en kapplöpning. Vem ska komma först inom forskning, utveckling och produktion och av de funktionella batterierna? Just nu handlar den stora utmaningen om att få snabb och säker laddning att vara synonym med billigare laddning. 

Toyota leder solid state-batteriracet

Just nu har Toyota ett försprång. Detta kanske inte så konstigt med tanke på att den japanska biltillverkaren forskat på solid state-batterier ända sedan 90-talet. I kampen är det denna japanska biljätte som sökt flest patent kopplade till solid state-batterierna de senaste 22 åren. Japanska Nikkei har i samarbete med analysfirman Patent Resultat tagit fram en rapport där det framgår tydligt att Toyota har sökt hela 1 331 patent under detta intervall. Patenten rör allt från tillverkningsprocesser och materialutveckling till batteriuppbyggnad. En överlägsen ledning. Inte minst med tanke på att Panasonic Holdings har silverplatsen med 445 patent. På tredjeplats finner vi japanska oljebolaget Idemitsu Kosan som står för 272 stycken. 

Nissan satsar miljarder

Japanerna sticker onekligen ut. Också Nissan, även det ett japanskt bilmärke, satsar för fullt. Bolaget har satt deadline för produktionsstart 2028. Då ska de kunna tillverka solid state-batteriet till en kostnad av 75 dollar per kWh. Ett pris som ska sänkas ytterligare till 65 dollar per kWh bara ett par år senare. Företaget har målsättningen att redan 2024 ha en pilotanläggning färdig i Yokohama för tillverkningen. Tillsammans med franska Renault och japanska Mitsubishi har de avlagt inte mindre än 300 miljarder kronor på solid state-utvecklingen. Tanken är att denna miljardinvestering ska resultera i 35 bilar om bara fem och ett halvt år. 

Samtidigt som miljarderna går in i diverse projekt råder stor osäkerhet på om det går att få denna banbrytande teknik lönsam. Oavsett patent är det ingen biltillverkare som än så länge är i närheten av att skapa en kostnadseffektiv masstillverkning. 

Långt kvar till lönsamhet

I en omfattande studie där 50 experters utlåtande samlats, har man kommit fram till att tekniken inte är i mål på långa vägar. Experterna menar att lönsamheten kommer att dröja. I dag finns det flera olika solid-state batterikoncept, baserade på olika klasser av fasta elektrolyter. Var och en av dessa teknologier står inför olika tekniska utmaningar – kompabilitet mellan komponenter, uppskalning och produktionssvårigheter.  Vilken teknik som är den bästa är således inte fastställd, vilket skapar osäkerhet hos marknaden och bland investerare. I sin tur gör detta det svårt att få ner kostnaderna. Trots denna prognos har Toyota som mål att redan 2030 halvera kostnaderna för batterierna. Experter tror dock att batterier med flytande elektrolyt kommer att fortsätta att dominera marknaden ohotat en längre tid framöver. 

Fortsätt satsa på batterier med flytande elektrolyt

Rapporter fastställer likväl att framtiden är ljus och att potentialen för solid state-batterierna är stor. Dessutom pekar de på att forskningen inom dagens litiumjonbatterier med flytande elektrolyt också kan leda till ökad energitäthet. Till skillnad från solid state-batterieforskningen, där USA och Asien ligger i framkant, har Europa med Sverige inräknat, valt den flytande vägen. Svenska Northvolt med fabriken Northvolt Ett i Skellefteå har bestämt sig för att primärt tillverka battericeller med flytande elektrolyt. I samarbete med amerikanska batteriutvecklaren Cuberg pågår just Northvolts intensiva vidareutveckling av litiumjonbatterier.  

Var elbilen kommer att landa, med vilket batteri den kommer att drivas – det återstår att se. Men att alla krafter strävar efter ökad effektivitet, lönsamhet och minskade utsläpp – det bådar gott.

UX Connections, the UX design agency with UX/UI consultants to help your digital product succeed.