Batterier med fast kerne kan skabe revolutionen

BATTERIER Danske Henrik Fisker, bedst kendt for sin tid hos BMW, Aston Martin og senest sit eget firma Fisker Inc., har en klar mission: Elbiler skal udstyres med en helt ny type af batterier, som giver rækkevidder på op mod 1.000 kilometer og ladetider, som svarer til den tid, man bruger med at fylde benzin og diesel på en konventionel bil i dag. Og løsningen? Solid State batterier - også kendt som faststofbatterier.

Den nye batteritype skal danne et vigtigt fundament for Henrik Fiskers kommende bil, Fisker EMotion. Forleden fangede Motor-magasinet den travle iværksætter, og Henrik Fisker beskrev det teknologien sådan her:

- Jeg er på en rejse af innovation, og jeg tror, at batteriteknologien solid state, som vi satser rigtig meget på, vil være et klart gennembrud i autobranchen. Det bliver et gennembrud, som gør, at elbiler vil komme til at overgå forbrændingsmotorer markant hvad angår rækkevidde, fortalte Henrik Fisker til Motor-magasinet.

Men hvordan ser man egentlig med fagbriller på batterier med fast stof, der skal smide lithium ion batterier af den trone, som verdens mest udbredte batteriteknik i dag sidder tungt på? En af Danmarks førende eksperter i batterier og energilagring er professor Poul Norby, der arbejder på Institut for Energikonvertering og -lagring på DTU Energi. Han har visse forbehold, når snakken falder på Solid State-batterier.

- Man har i mange år arbejdet på om faststofbatterier eller solid state, og det er et meget vigtigt forskningsområde, som vil intensiveres i de kommende år. Men ingen har foreløbigt præsenteret batterier, der er klar til masseproduktion og som er dokumenteret køreklare til for eksempel elbiler. Det skyldes en række forhold, der vedrører evnen til at lede strøm og den måde, man designer de elektrolytter, som er afgørende for, at batterier virker, forklarer Poul Norby og fortsætter:

- Kontaktfladen mellem elektrode og elektrolyt bliver en udfordring i faststofbatteriet sammenlignet med den flydende elektrolyt, som vi kender med de nuværende lithium ion-batterier. Men det er tydeligt, at bilproducenter og andre har visse udfordringer med at få det til at virke. Ellers havde vi nok set det i storskala allerede, siger Poul Norby.

En række fordele
Men er det hele så en kæmpe boble fyldt med varme ord om en teknologi, der i virkeligheden ikke rigtig løser de udfordringer, som biler på el har i dag? Nej, bestemt ikke, mener DTU-professoren.

- Især når vi taler vægt og sikkerhed har faststofbatterier en stor fordel over litihum ion-batterier. Fordi man undgår den flydende elektrolyt i et faststofbatteriet er det langt mindre overfølsomt over for temperaturer og varme, siger Poul Norby og fortsætter:

- Man kan altså potentielt set bygge et batteri, der vejer mindre og som fylder mindre. Og fordi stoffet inden i dem er fast, undgår man problemer med kortslutninger og andet, der er med til at udgøre en fare. Og hvis man får faststofbatterier til at virke er potentialet meget stort, fordi så mange enheder i dag bruger batterier. Og når vores transportsektor skal over på batterier, stiger efterspørgslen selvfølgelig, siger Poul Norby.

Genbrug i fokus
Foruden rækkevidden på batterierne og den tid, det tager at fylde strøm på dem, beskyldes elbiler oftest for at være lige så skadelige for miljøet som konventionelle biler - især når man kigger nærmere på den måde som batterier fremstilles på og ikke mindst genanvendes.

Men også her peger Henrik Fisker på, at batterier på fast form har flere fordele over lithium ion. Af samme årsag er iværksætteren og designeren også trådt ind i bestyrelsen i firmaet First Cobalt, der skal være med til at sikre langt bedre arbejdsvilkår for ansatte i minebranchen, der graver grundstoffet cobalt op af jorden. Det er, sammen med vand, en af de vigtigste ingredienser i de nye batterier.

- Batterierne på fast form indeholder ikke på samme måde som lithium ion-batterier skadelige stoffer. Og fordi batteriernes kemi ikke udgøres af et flydende stof, kan det potentielt set knuses og bruges i forskellige industrier, har Henrik Fisker forklaret over for Motor-magasinet.

Tilbage hos Poul Norby på DTU Energi er man en smule mere forbeholden over for solid state, når det kommer til batteriernes egenskaber i forhold til at genbruge dem på en forsvarlig og rentabel måde.

- Umiddelbart kan jeg ikke få øje på, hvorfor faststofbatterier generelt skulle være nemmere at genbruge. Og fordi de er faste, kan de være sværere at skille ad og genbruge på en effektiv måde, siger Poul Norby.

- Det er godt, at indholdet af cobalt minimeres, fordi det er bestemt et grundstof, som er noget omdiskuteret i forhold til især arbejdsvilkår for de arbejdere i mineindustrien, der udgraver det. Udfordringen er omvendt, at når man fjerner cobalt fra batterierne, fjerner man i princippet også det for tiden eneste økonomiske incitament for netop at indsamle dem til genbrug, fordi cobalt er det eneste i batterierne, som i øjeblikket kan genudvindes økonomisk rentabelt, forklarer Poul Norby fra DTU.