Batteriteknologi:
Fokus på lokale leveringskjeder
Ett av gjennomgangstemaene under Oslo Battery Days 2024 denne uken var naturlig nok Europas selvforsyningsevne når det gjelder batterier og materialer, samt bærekraftig produksjon.
Foreløpig er det et langt lerret å bleke, men det dukker stadig opp virksomheter med mål om å forsyne Europa med produkter og teknologi.
Den perfekte elektrolytt
Ett av dem er tyske E-Lyte, som i 2019 satte seg fore å utvikle «den perfekte elektrolytt for enhver anvendelse». I dag er de nærme det målet. Foruten å tilby konsulenttjenester innen FoU og analyse, har de nå bygget opp kapasiteter for volumproduksjon av elektrolytt materialer, og skal kunne levere volumer fra noen gram til flerfoldige tonn.
Miljøvennlig
– Vi har utviklet en moderne produksjonsfasilitet med (tysk) utstyr som gjør det mulig å produsere miljøvennlig og effektivt, blant annet 60% mindre nitrogenutslipp og 60 % mindre andre avfallsstoffer, og vi produserer uten bruk av vann, og eliminerer dermed både vannforbruk og renseprosessen, forteller Anna Sybrecht fra E-Lyte. Kapasiteten skal være skalerbar, både i volum og kjemi. Dagens kapasitet i anlegget som åpner siste uken i august er på 12.000 tonn årlig. Målet er å tidoble dette i 2027, samt bygge et anlegg i USA.
Ferskvare
Teknologier som man fokuserer på i dag er kjemier innen Li-ion, Na-ion samt superkondensatorer. Og potensialet er stort. Ifølge Sybrecht vil behovet for elektrolytter til Li-ion markedet alene vokse fra 42.000 tonn til 720.000 tonn innen 2030. I tillegg vil selskapet fokusere på en viktig fordel fremfor kinesiske leverandører: Frakten.
Lang vei fra Asia
– Transport fra Kina tar omkring 3 måneder. Da har du allerede spist opp ganske mye av elektrolyttenes levetid som ferskvare, som er maks 6 måneder, sier Sybrecht. – Med lokal produksjon får du raskere tilgang til materialene, og har lenger tid på deg til å bruke dem, poengterer hun. E-Lyte skal kunne levere på 2-3 uker.
Kan forbedre ytelsen
Et viktig poeng er selvsagt også at selskapet kan bistå med å finne den rette elektrolytten. Små variasjoner kan påvirke ladehastighet, levetid og effekt. – Vi har gjort flere casestudier, f.eks. ett der vi ved å bytte til en av våre elektrolytter kunne øke levetiden med 45 %. Elektrolyttkostnaden økte riktignok med 30 %, men det utgjorde bare 2 % økning for hele cellen, forklarer hun.
Lokale leveringskjeder
– Lokale leveringskjeder kan bidra til både lavere kostnader og økt bærekraft, bekrefter Sebastian Roth fra den svenske batterioppstarten Northvolt AB. I sitt innlegg gikk han inn på hvordan selskapet kan oppnå ledende ytelse og kosteffektive løsninger, og samtidig møte markedsstandarder og ønske om levetid, uten at det trenger å være i motsetning til bærekraft.
Gjenvinning som nøkkel
– Krav til bærekraft gjør ting mer komplekse, men ikke nødvendigvis mindre konkurransedyktig, mener han. – Men det forutsetter en helhetlig tankegang som inkluderer innovasjon, vertikal integrering, design for produksjon og ikke minst, tenke utover levetid. Disse produktene skal ha en verdi etter bruk, sier han. – Gjenvinning er en nøkkel-«enabler».
Saltbatterier
I fjor kom Björn Mårlid fra Altris AB for å fortelle om alternative, giftfrie, «saltbaserte» batterier. I år var han tilbake, om mulig enda mer optimistisk på vegne av potensialet for natrium-ion batterier. – Innen 2030 kan omkring en femdel av batterimarkedet dekkes av Na-ion, mener han. Det vil i så fall være snakk om et kapasitetsbehov på 1.655 GWh, av et totalmarked på anslagsvis 7.955 (HIS, IEA Global EV Outlook 2023). Foreløpig dominerer kineserne i kapasitetsbygging, men Europa har god vekst.
Uppsala-teknologi
Na-ion batterier er ikke noe nytt – teknologien har vært her siden 60-tallet – men det er først de siste ti årene det har begynt å skje noe. En ny prosess for å produsere høy-ytelses natriumkatoder som ble utviklet ved Uppsala Universitet dannet grunnlaget for etablering av Altris AB i 2017.
Billigere enn LFP
– Etter hvert vil det bli billigere å produsere Na-ion enn Li-ion (nærmere bestemt LFP – litium-jernfosfat, red. anm.) for bl.a. mobilitetspakker. I tillegg får man et mye lavere karbonavtrykk, ingen gruvedrift og en mye tryggere løsning, sier Mårlid. Teknologien kan også få hjelp av regulatoriske tiltak med hensyn til giftinnhold, blant annet på bekostning av batterier som inneholder «evighetskjemikalier» som PFAS (per- og polyfluoroalkyl-stoffer). Foruten en miljø- og bærekraftvennlig produksjon, baserer Altris seg på en hundre prosent lokal verdikjede.
Utvikling
– Vi har valgt å fokusere på produksjon av katoder. Men vi har fasiliteter for produksjon av komplette celler for evalueringssformål, forteller Mårlid. Av nyere prosjekter har selskapet bl.a. brukt sin kompetanse til å utvikle et Na-ion batteri til ovenfornevnte Northvolt. Batteriet har en ytelse på 160 Wh/kg i 40 Ah celler, inneholder «null tvilsomme materialer», og har en heleuropeisk leveringskjede.
– Vi er godt posisjonert til å bli ledende innen Na-ion batteriteknologi, avslutter Mårlid.
Nordisk fortrinn
Den nordiske kulturen for kunnskapsdeling og samarbeid kan komme flere til gode, og spesielt innen batteriindustrien, ifølge Desirée Vikse i Innovasjon Norge. Sistnevnte har samarbeidet med sine søsterorganisasjoner i Sverige og Finland i 3 år på området batteriteknologi, og ser store synergimuligheter. – Vi har et sterkt økosystem for innovasjon og forskning, stabilt politisk miljø, kunnskap om bærekraft og ikke minst Europas største ressurser av batterimineraler, sier hun. Ifølge en Bloomberg-ranking over globale leveringskjeder for litiumbatterier som Vikse viser til, ligger Norge og Sverige på en delt 7. plass. – Det er noe å være stolt av, understreker hun.
Canada på topp
Som en tilleggsopplysning kan vi nevne at Canada for første gang er på toppen av listen, og passerte dermed Kina. Kina har fortsatt den største etablerte leveringskjeden, men i rankingen tas også i betraktning dagens utvikling og fremtidsutsikter. Undersøkelsen vurderer 30 land og «deres potensial til å bygge en sikker, pålitelig og bærekraftig forsyningskjede for litium-ionbatterier».
Les også:
Oslo Battery days – Markedet, Kina og nye materialer