Hjem / Elbiler / Norsk teknologi kan gi elbiler enorm rekkevidde
Et stort hinder i elbilutviklingen er ladingen. Nå kan norske forskere har løst mye av denne floken. (Foto: BMW)
Et stort hinder i elbilutviklingen er ladingen. Nå kan norske forskere har løst mye av denne floken. (Foto: BMW)

Norsk teknologi kan gi elbiler enorm rekkevidde

Norske forskere hevder at de har knekt koden rundt batterikapasitet, noe som kan gi elbiler en rekkevidde på 1.000 kilometer og mer til.

Rekkevidde, ladestasjoner og ladehastighet er de tre store utfordringene for elbilene. Det skjer ting rundt alle tre.

Til tross for at elbil-organisasjoner og NAF hevder at det går altfor tregt med infrastrukturen rundt ladestasjoner spesielt i distriktene, vet vi at aktører som Ionity og Fortrum driver hurtiglademarkedet framover. Norge har allerede fått sin første lynladestasjon i Ås utenfor Oslo, og flere er på gang.

Nye elbiler åpner også for raskere lading, og både den kommende Jaguar I-Pace og Audi e-tron har ladekapasitet som kan fylle batteriene langt raskere enn de fleste av dagens elbiler om ladestasjonene tillater dette.

I framtiden vil det altså være mulig å lade opp elbilene på godt under timen, kanskje helt ned i ti minutter.

Så var det dette med batterikapasitet da.

Her er det revolusjonerende nyheter på gang.

Institutt for energiteknikk (IFE) med hovedkontor på Kjeller utenfor Lillestrøm hevder nemlig at de har knekt batteri-koden, og løst problemet forskere over hele verden har strevd med; hvordan høyne kapasiteten uten at det går utover batteriets levetid.

– Du kan si at vi har funnet x-faktoren vi har lett etter. Dette har et helt enormt potensial og er noe forskere over hele verden forsøker å få til, understreker forskningsdirektør Arve Holt.

IFE er en uavhengig norsk forskningsstiftelse, og blant hovedoppgavene er å utvikle sikker og miljøvennlig teknologi innen fornybar energi, petroleumsutvinning og CO2-håndtering.

Dette inkluderer altså batteriteknologi, og forskningsresultater viser at teknologi de har utviklet kan oppnå tre til fem ganger så høy ladekapasitet ved å erstatte dagens grafitt med silisium i batteriene.

Sammen med utviklingen rundt andre områder i batteriteknologien kan dette bety at vi i framtiden kan få mobiltelefoner som ikke trengs å lade på dagevis, og elbiler med en rekkevidde på 1.000 kilometer eller til og med enda mer.

Instituttet sier at de nå jobber med å patentere teknologien, og at de parallelt jobber med flere norske og internasjonale selskaper for å teste det nye batterimaterialet grundig.

– Vi har testet at det fungerer i lab-skala med gode resultater. Nå som vi har fått støtte av Forskningsrådet i FORNY2020-programmet skal vi teste det videre sammen med internasjonale industripartnere og se om det fungerer i deres industrielle prosesser, sier Marte O. Skare, som er en av forskerne i prosjektet.

‒ Prosjektet som skal sette fokus på å bringe det nye materialet til markedet har vi kalt SiliconX, og det blir svært spennende å få jobbe mot så store mål sammen med Kjeller Innovasjon, sier Marte O. Skare, som er en av forskerne i prosjektet.

Kjeller Innovasjon som hun nevner er et innovasjonsselskap, og sammen med 15 forskning- og utviklings-miljøer og næringslivspartnere utvikler de ideer og forskningsresultater kommersielt.

Hos IFE er det rundt 600 fast ansatte, og om lag 20 forskere jobber med silisiumrelatert forskning i sektoren for energi- og miljøteknologi.

Nøkkelfaktoren er altså silisium. Målet er at dette materialet skal erstatte dagens grafitt i batterier, men da må det fungere stabilt i noen som kalles den negative elektroden (anoden) i litium-ionbatteri. Dette er batterityper som vi finner i nesten all teknologi, slik som elbiler, mobiltelefoner, nettbrett og bærbare datamaskiner.

Ifølge IFE kan silisium i teorien ha 10 ganger så høy kapasitet som grafitt, men til nå har problemet vært at silisiumet sprekker opp og ødelegges når det lades opp og ut igjen.

Etter flere års forskning og eksperimentelle forsøk med nanopartikler av blant annet silisium, har de norske forskerne langt på vei klart å stabilisere dette som et anode-materiale.

De har altså knekt koden.

– Inne i de nye nanopartiklene er det en finfordelt blanding av silisium og et annet materiale som vi gjerne kaller matrisen. Denne matrisen skal hjelpe silisium med å tåle den store volumendringen det går gjennom når det lades og utlades, forklarer Asbjørn Ulvestad, som er forsker og leder av IFE’s forskningsinnsats i SiliconX-prosjektet og en av oppfinnerne bak den unike teknologien.

Dette er en potensiell gullgruve, og i samarbeid med Kjeller Innovasjon undersøker de hvilke forretningsmodeller som er aktuelle. På samme tid videreutvikler de materialet i sine lokaler på Kjeller, og tester den nye teknologien videre.

Rent teknisk består utfordringen i at silisiumpartiklene ekspanderer med opptil 400 prosent under lading, og trekker seg tilbake under utlading. Dette tåler partiklene dårlig, og etter gjentatte utvidelser sprekker partiklene.

Metoden som de skarpe hjernene ved IFE har utviklet gjør at man får økt stabilitet i bytte mot noe av kapasiteten til silisium. Dette kan sammenlignes med en motor som har 1.000 hestekrefter, men som kun tåler et par turer før den skjærer seg. Men skrus effekten ned til 500 hestekrefter holder den en vanlig levetid.

Ettersom kapasiteten ved bruk av silisium i utgangspunktet er opp til 10 ganger så høy, er sluttresultatet et materiale med 3-5 ganger høyere kapasitet enn grafitten som brukes i dagens batterier.

Tar vi høyde for at elbilene har en rekkevidde på 400 kilometer er det bare å gange opp.

Det er med andre ord litt av en revolusjon.

Følg bil24 på Facebook

Abonner på vårt nyhetsbrev

Les også

Ole Christian Veiby (t.h.) og Stig Rune Skjærmoen forlater Skoda, og neste stopp blir Citroën. (Begge foto: Skoda)

Nordmann går fra Skoda til Citroën

Ole Christian Veiby og kartleser Stig Rune Skjærmoen forlater Skoda med umiddelbar virkning, og blir …

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *