BMW i3 med sitt batteripaket
Elbilarnas handikapp är deras batterier. Numera används litium/jon-batterier liksom i mobiltelefoner, datorer och hemelektronik. De innehåller sällsynta och dyra material, som ofta utvinns under svåra arbetsförhållanden:
- Litium, varav 75 procent från Argentina, Bolivia och Chile i konkurrens med befolkningens försörjning. 150-200 kronor per kg.
- Grafit, två tredjedelar från diktaturen Kina. 100-200 kronor per kg.
- Kobolt, nära två tredjedelar från diktaturen Demokratiska Republiken Kongo, även med barnarbete. Ca 300 kronor per kg.
- Nickel från bl. a. Ryssland, Australien och Kanada. 120-150 kronor per kg.
Ett batteri med kapacitet 60 kWh (30-40 mils räckvidd för mindre mellanklassbil) väger ca 420 kg och innehåller ungefär följande:
- 4-8 kg litium för 600-1.200 kronor
- 30-35 kg grafit för 3.000-7.000 kronor
- 10-15 kg kobolt för 3.000-4.500 kronor.
- 25-30 kg kg nickel för 3.000-4.500 kronor
Tillsammans svarar de för 10-20 procent av batteriets totala pris, som nu ligger runt 1.500 kronor per kWh. Ett 60 kWh batteri kostar ca 90.000 kronor.
Fler laddbara bilar och snabb utbyggnad av batterifabriker ökar behovet av dessa råvaror, även om biltillverkarna försöker ersätta kobolt i batteriernas minuspoler med nickel och andra material.
Europeisk och amerikansk bilindustri är nästan helt beroende av leverantörer i andra världsdelar, varav många i demokratiskt osäkra eller rent auktoritära länder. Kina siktar på att dominera marknaden och investerar stort världen runt.
Efterfrågan på flera råvaror ökar snabbare än utvinning och produktion. Sverige har gott om möjliga fyndigheter enligt Sveriges Geologiska Undersökning, SGU. Men svenska formaliteter för tillstånd tar många år – om de alls ges.
Batteriernas koncentrerade energi med spänning mellan plus- och minuspol medför en ny risk. En skada på höljet kan orsaka lokal kortslutning, som snabbt sprider sig till explosionsartad brand. Risken är visserligen liten men ändå allvarlig.
Tege Tornvall
+ – + – + – +
by 
Göran: Alldeles riktigt. Biltillverkarna tvingas av illa insatta politiker att utveckla och tillverka teknik och bilar som få behöver, kan använda ordentligt eller har råd med. Bilföretagens opinionskänsliga marknads- och kommunikationsavdelningar driver på och lägger nu enorma reklampengar på att lura folk att köpa elbilar och laddhybrider. Jag kan som biljournalist inte råda vanligt folk att köpa elbilar.
För att få råd med detta säger de upp tiotusentals anställda. Tillverkarna får lägre intäkter mot högre kostnader. Bilköparna betalar mer för mindre bilnytta. Snurrigt!
Det kostar dubbelt så mycket att skrota ett el-bils-batteri som att tillverka det, och vad jag vet finns det ännu inga inga planer på hur det ska finansieras.
Kommer det ingen annan teknik för energikälla för elbilar än litiumbatterier blir elbilen bara en parentes. Tyvärr, en bromskloss i utvecklingen av andra energikällor.
En fråga: Skulle bilindustrin tillverka elbilar om det inte vore för att en massa länders politiker mer eller mindre tvingar dem till det?
Jag tror inte det, men än några entusiaster såsom Tesla, som inte ens kan lackera sina bilar professionellt. Tesla, skulle inte heller existera utan statliga företags-social-bidrag och bilköpar-social-bidrag.
Enough: Dagens el-bilar skiljer sig inte mycket från de el-bilar från början av 1900-talet som visas på Autoseum i Simrishamn, frånsett bilens design. Inte mycket har hänt på 100 år. Även om inte bränslecellerna är fullt utvecklade, verkar de ligga långt före batterierna.
……förlåt, Ingvar ska det vara, f.ö. håller jag helt med dig om kärnkraft gen.4!!
Hej Åke,
jag förstår din synpunkt om bränsleceller, men det är en mycket kortsiktig och extremt slösaktig metod energimässigt, inte hållbar någonstans på sikt, dessutom är bränslecellerna känsliga och behäftade med mycket tekniska problem. Att t.ex. Japan satsar på dem, beror enbart på att de behöver bättre luft i städerna, men har ingen möjlighet till el-infrastruktur, helt begripligt.
Det har höghastighetståg, Maglev och liknande också, men det är för mig en total felsatsning, så man måste också titta på underlaget för transporter…..
Det visar på att elbilarna med batterier knappast är en framkomlig väg. Det finns idag inga färdiga batterivarianter som klarar kraven/önskemålen på transporträckor och miljöhänsyn. Kanske kommer det i framtiden någon lämplig variant. Dagens elbilar får mig att närmast tänka på de gamla hästskjutsarna på 1700 talet, med kortare sträckor och skjutställen/gästgivargårdar. Skulle närmast vilja beskriva dessa bilar som en återvändsgränd.
Vad är så problemen:
1. Vi vet från mobiltelefonerna att Li-Ion-batteriernas kapacitet kraftigt avtar med sjunkande temperatur. Vid minusgrader avstannar jonernas rörelse och batterikapaciteten blir noll eller i det närmaste noll. Li-Ion-batterier fungerar kanske i Kalifornien men inte i Sverige på vintern och i synnerhet inte i norra delarna. Dessutom har vi den kommande istiden att ta hänsyn till.
2. Det finns inte el-kapacitet till att ladda en hel fordonsflotta. Hela kärnkraftskapaciteten (utan Ringhals 2 och 1) åtgår för att ersätta dagens drivmedel.
3. Dålig utbyggnad av kraftledningarna från norr och inget nytt planerat. Dessutom skulle lokal utbyggnad behöva ske för att alla skall kunna ladda sina bilar.
4. Laddningstiden är för lång för att det skall fungera praktiskt.
5. Ju fler gånger som man laddar desto mindre energi kan de lagra.
Vad skulle då kunna användas till el-bilarna?
6. Runt om i världen finns och utvecklas vätgasbilar med bränsleceller. Den svenska regeringen har stirrat sig blinda på batteridrift.
7. Dessa kan tankas lika fort som dagens bensin- och dieselbilar, om inte fortare.
8. Körsträckorna blir som vi är vana vid med dagens bilar.
9. Utbyggnad med tankningsställen återstår då Sveriges inte ens tänkt i dessa banor. Det åtgår energi till att producera vätgasen. Lämpligen kan detta kombineras med den 4:e generationen av små modulära kärnkraftsreaktorer, som kan placeras där behoven finns.
Det är en tid dit. Vi kan inte stanna Sverige under tiden utan måste använda våra vanliga bensin- och dieselbilar till dess. Men först måste svenska folket rösta fram en annan riksdag med en regering, som förstår det hela.
Tege: jag håller med, i nuvarande form med batteriers status, men ser en utveckling i två steg ( minst, men derivatan av batteriutveckling har inte varit imponerande, håller med dig där…..):
1. Energilagring i fordon kommer att vara mer effektiv inom en 10-40 år, är ganska säker på att det finns lösningar för det.
2. Resorna med individuella fordon kommer att ske mer lokalt, varför, nämnde jag tidigare.
3. Längre fram, tror jag, att vi kommer att ha ganska små effektiva batterier i fordonen ( vikt oklar..), och induktionsladdning på alla större leder och riksvägar…..jag pratar ganska långt fram nu, fossildrivna fordon kommer fortfarande att finnas och köras om 30 år…..minst…..
Enough: Det är ju inte klokt att i en bil släpa runt på ett halvt ton batterier bara för att kunna färdas 30 mil utan laddstopp. Det är ju en vanlig bils dryga nyttolast innan vare sig förare, passagerare eller faktiskt last kommit ombord.
Chassi, hjulupphängningar, bromsar, hjul etc. måste dimensioneras kraftigare = tyngre och dyrare. Helt motsatt varje ingenjörs strävan att göra enklare, lättare och billigare.
För drygt 100 år sedan övergavs vindmöllor och elbilar för bättre teknik. De är inte high tech utan low tech! Det blåser fortfarande ojämnt, och batterierna är fortfarande för stora, tunga och dyra.
Personliga möten behövs för att man skall lära känna varandra. När man väl gjort det, kan man ofta(st) konferera via telefon, mejl, video etc. Men man måste också odla och återuppliva sina personliga bekant- och vänskaper.
Kanske en renässans för det gamla hederliga, handskrivna brevet? Från hjärna och hjärta går det skrivna via hand och penna till papperet – och tas på allvar av den som läser det. Jag är innerligt trött på allt PRAT i bild- och ljudmedia!
Om man lyfter diskussionen till mer långsiktiga scenarier, är nog elbilen en klar lågoddsare för mig. Batteritekniken utvecklas långsamt, men dock, och långsiktigt får man inte haka upp sig på nickel/cadmium/m.fl. metaller, utan höja blicken och inse att dels kommer det att finnas andra lösningar på energilagring, dels andra nivåer av transportbehov.
Jag tror att transportbehoven framöver kokar ner till mer rent fysiska, mat, besöka något ställe i närområdet, för sport/fys-ändamål eller liknade.
Att göra “affärsresor” runt halva världen, kommer vi att se mindre av, även “resande” inom landet, de mötena kommer att ske via videosamtal. Detta går kanske inte helt snabbt, men har startat sedan länge, och får sig en liten boost med Coronan, kommer att öka, vilket gör bl.a. att hyrbils- och hotellnäringen kommer att krympa de närmsta 50 åren…..
Rättat !
Bar ett exempel på vad jag hängde upp mig på:
“Fler laddbara bilar och snabb utbyggnad av batterifabriker ökar behovet av dessa råvaror, även om biltillverkarna försöker ersätta kobolt i batteriernas katoder (minuspoler) med nickel och andra material.”
Mitt engagemang i frågan hänför sig till en teknologilärares önskan om stöd om kemin bakom korrosion för ungefär tjugo år sedan. Offermetallen blir ju minuspol i den reaktionen ock kallas offeranod. Min kollega var låst av begreppen anod och katod från fysikbokens elektrolys. Det är inte roligt att i korridoren få höra “Du har fel”. Under en studiedag med korrosionskemister ställde jag frågan rent ut och fick definitionen av anod till livs. Den finns i ryggmärgen sedan dess.
Texten nämner bara plus- resp. minuspol. Ingen ändring behövs.
Tack till Anders Nyström för klargörande om plus- resp. minuspool. Alltså irrelevant och missvisande att tala om anod resp. katod. Vi ändrar i texten.
En synpunkt på anod och katod
Enligt korrosionskemister definieras anod som den elektrod vid vilken oxidation sker. Me går över till Me-jon + elektron(er).
I ett galvaniskt element AAcell t ex sker oxidationen vid minuspolen som då är anod enl. def.
Vad gäller ackumulatorer, laddbara batterier, är minuspolen katod vid laddning, men enligt definitionen är minuspolen anod vid urladdning. Mitt förslag är att endast använda uttrycken pluspol resp minuspol i samband med bilbatterier.
Lite kul är det att se bilden från 2019 års nobelpris i kemi, som visar urladdning.
https://www.nobelprize.org/uploads/2019/10/fig2_ke_sv_WhittinghamsBatteri.pdf