Volvos stora satsning – ett batterilabb i Göteborg

Premium Försäljningen av laddhybrider och elbilar ökar. Bil Sweden tror att 30 procent av nybilsförsäljningen i år kommer att bestå av laddbara bilar.

Volvos stora satsning – ett batterilabb i Göteborg

Volvo tänker förstås inte missa det tåget och kompletterar dagens uppställning av laddhybrider med helelektriska XC40 Recharge som anländer senare i år. Vi ser fram emot att få köra den men vi vet nog mer eller mindre vad som lär sägas efter första provkörningen. Det kommer att vara en trevlig bil men räckvidden blir nog sämre än hos konkurrenterna, eller i alla fall kommer den inte kunna ta sig i närheten av lika långt på en laddning som en Tesla Model 3. Utöver det lär laddningsmöjligheterna vara sämre. 

Tesla har ett massivt försprång på alla områden som är specifika för en elbil. Batterier, elmotorer och laddning. Vad gör Volvo för att inte bli frånkörda av Elon Musks mannar? Vi tog en tur i Volvos nybyggda batterilabb på Hisingen för att ta reda på mer.

Skåp för tester av celler och moduler.

Det här är en satsning på 500 miljoner. På ett och ett halvt år har första delen byggts upp och steg två, som är större än det första, är under uppstart och ska stå klart senare i år. Lokalerna som labbet byggts i har tidigare använts för transmissions- och motorutveckling. När vi var på besök jobbade tio personer i labbet men planen är 15 personer till i sommar. Ungefär hälften av dagens tio nuvarande är nyanställda.

Vad händer i labbet?

I själva labbet finner man vad som ser ut som ugnar i olika storlekar. De största är till för att studera fullständiga batteripack och tillräckligt stora för att rymma två–tre enheter i samma skåp om man bygger på höjden. För tillfället finns det tolv stycken av den största typen av ugn. De mindre används för tester av celler och moduler och har plats för tolv celler eller ett par moduler. 

Det sker ingen forskning på cellnivå. Det man finner inuti cellen som elektrolyter och batterikemier är upp till leverantören att ta fram. Däremot finns kompetens bland personalen hos Volvo för att göra det.

Volvo gör prover på de stängda cellerna som kommer från leverantörerna. Ensamma, i moduler eller i fullständiga batteripack. Med cellerna följer en torrspecifikation som enkelt uttryckt visar vad cellen klarar av, Volvo testar hur den kommer att fungera i dess specifika användningsområde.

Här syns en av de stora skåpen som rymmer 2–3 hela pack.

Temperaturen i cell-, modul- och batteriskåpen kan anpassas för olika sorters tester. Allt från minus 40 grader till plus 80 grader. Det går även att ändra klimatet från torrt till fuktigt. Mer utförliga klimattester och tester av den mekansika hållbarheten görs utanför laboratoriet. 

Man testar att ladda och ladda ur, och elen som laddas ur återanvänds. Även hur cellen, modulen eller packet hanterar gas och energiåtervinning undersöks. Det är mest tester av kompletta system som utförs. 

Det görs långtidstester för att kontrollera hur bra cellen klarar sig över tid med laddning, urladdning och så vidare. Just detta görs mest på celler och moduler. Ett livstidstest är ungefär 18–24 månader. En del tester med simulerade batterisystem och olika mjukvaror genomförs också. 

Allt från celler i tidig utveckling till klara produkter kan man utföra prover på och de behöver inte nödvändigtvis komma från Volvos egna leverantörer. Ny teknik från andra aktörer kan alltså undersökas. Labbet är rustat för att klara av att göra väldigt mycket mer än vad det används till idag.

Däremot ville inte Volvo gå in på hur arbetet med nya batterikemier ser ut, mer än att man håller ögon och öron öppna för att hänga med i den snabba utvecklingen. Det gäller att konstant optimera den teknik som finns och lyfta ner den nyare och bättre batteritekniken i bilarna så fort som möjligt. Historiskt sett har nya kemier som måste testas framkommit ungefär varannat eller var tredje år.

Alltihop styrs från ett kontrollrum där väggarna är täckta av skärmar med (för oss dödliga) helt oförståeliga grafer och tabeller, likt kommandobryggan på ett rymdskepp i valfri science fiction-film.

Batteriet från XC40 Recharge inne i ett testskåp.

Ingen egen batteritillverkning

Volvo har ännu inga planer på att börja tillverka batterierna själva. Istället kommer modulerna från leverantören till Volvos bilfabriker i belgiska Gent och kinesiska Luqiao där de sätts ihop till de pack som används i bilarna. Volvo har överenskommelser med CATL och LG Chem som sträcker sig fram till 2028 och det förs en kontinuerlig dialog om den tillgång på batterier som Volvo behöver. 

Vid de ovan nämnda fabrikerna finns en förstation där underdelen av batteripacket kommer in och moduler och kylsystem monteras. Sedan åker locket på med en tätningssträng runt om för att säkerställa att batterierna klarar alla täthetskrav som finns. Att Volvo bygger ihop packarna själva gör att de har bättre kontroll på kvaliteten och de slipper den svårare logistiken i att skicka fullständiga pack.

Det som Volvo kan styra över är längd och bredd på påscellerna vilket gör det lättare att använda det tillgängliga utrymmet optimalt. Volvo får prisamtiskaceller av en annan leverantör, dessa följer standardmått. Det går inte att blanda påscellerna med prismatiskaceller i samma pack utan att använda speciell mjukvara som inte är värd att utveckla. Volvo använder inga cylinderformade celler. 

Packet är designat av Volvo vilket även det hjälper till att utnyttja platsen på bästa sätt då det går att arbeta tillsammans med konstruktörer för olika delar av bilen. Exempelvis kan batteriet då lättare användas tillsammans med krockstrukturerna för att göra bilen säkrare. Krocktester med batteribilar görs givetvis men det är inget som folket i batterilabbet håller på med.

Volvos planer för framtidens teknik

Elbilarna har gett oss möjligheter att göra framsteg inom flera områden. Ett elnät uppkopplat mot elbilarna – brukar benämnas Vehicle to grid eller V2G – för energilagring är något som kan bli en nödvändighet framöver. Volvo säger att det inte är något som kommer i XC40 på grund av att det inte är något som kunderna bryr sig om för stunden. 

Vehicle to vehicle (V2V) är en annan teknik som kan bli viktig. Just i det här fallet är det laddning mellan två laddbara fordon som avses med V2V. Det är inget som Volvo implementerat ännu, mycket på grund av att regelverken gör att det kan bli juridiska problem om något sker. 

Volvos batterileverantör CATL har pratat om en batteriteknik som hoppar över steget med moduler och bygger cellerna rakt in i packet, vilket ska höja energidensiteten. Även när det gäller det här är det relativt otydliga svar som mynnar ut i att de håller koll på all utveckling. Mer får vi inte veta. 

Vitala kliv i en riktning

Att Volvo gör den här satsningen kan visa sig vara avgörande för hela företagets framtid. Samtidigt skulle det kunna vara ett rejält snedsteg om bränslecells-bilarna plötsligt skulle få ett uppsving. Det är ändå mycket viktigt att man gör något och inte sitter stilla medan många andra tar steg mot vad som troligtvis blir vår framtid. 

Volvo tillsammans med elbilsmärket Polestar ser ut att ligga bra till inför framtiden jämfört med väldigt många andra tillverkare.


VOLVO XC40 RECHARGE & POLESTAR 2

Tekniken – nu och i framtiden

Polestar 2 och XC40 Recharge är i grunden samma bil. Batteriet har ungefär 75 kWh användbar batterikapacitet. En laddningseffekt på 150 kW vid DC-laddning ger laddning till 80 procent på 40 minuter. Ombordladdaren är på 11 kW. Batteriet består av 12 litiumjonceller i 27 moduler med ett aluminiumhölje, det hela väger ungefär 500 kg. Kylsystemet går under modulerna och inte inuti som det gör hos vissa konkurrenter, och är ihopkopplat med AC-systemet för att både kunna kyla och värma batteripacket. Även motorerna kan kylas.

Elmotorerna kommer från Valeo Siemens men Volvos planer är att göra sina egna motorer till nästa generation elektrifierade bilar. Transmissionen är konstruerad av Volvo och det gäller även mycket av mjukvaran.

Batteridegradering – är det ett problem?

Batterikapaciteten påverkas negativt av laddningar och urladdningar. Volvo tror dock inte att detta ska vara något problem, det är alltså inget som borde skrämma en eventuell begagnatköpare av en XC40 Recharge. Volvo är tydliga med att batteriet ska klara hela bilens livslängd. Hur lång en bils livslängd är vill man inte uppge men nämner att branschstandarden är 15 år, vilket känns lite väl pessimistiskt.

Service

En elbil har väldigt få rörliga delar jämfört med en förbränningsmotorbil och kräver därför mycket mindre underhåll. Det ska inte heller krävas något batterikylvätskebyte likt det som Kia e-Niro och e-Soul behöver.

Räckvidd och laddning

Det är viktigt att få till en laddeffektkurva som är anpassad för den laddning som ägarna oftast behöver, det är inte så enkelt som att ha högsta möjliga effekt genom hela laddningen. Det kan ge en bättre totaltid om man har lägre effekt en längre tid jämfört med att ta i fullt redan från start. 

För tillfället samarbetar inte Volvo med något laddnätverk. Det är något som kommer att lösas, men exakt hur vet ingen. För tillfället får man alltså nöja sig med ett väldigt litet antal laddstolpar eller Ionitys höga priser om man vill utnyttja bilens maximala laddningseffekt på 150 kW.

Däremot ser Volvo räckvidden som det som först måste förbättras – laddningseffekten är sekundär. Utvecklingen av laddningskapaciteten tas upp ordentligt först när räckvidden nått en nivå som kunderna är komfortabla med.

Drivlinan i XC40 Recharge. Notera gropen i batteriet som finns för att ge mer plats åt baksätespassagerarnas fötter.


ELBILAR – MED BATTERI ELLER BRÄNSLECELL

Elbilar kommer att dominera marknaden framöver, det syns tydligt redan nu. Däremot är det inte klart vilken typ av elbilar som kommer att stå för merparten av försäljningen. Just nu är batterielbilar klart vanligare än vätgasdrivna dito, men vilken typ som kommer att dominera i slutänden är svårt att säga. Volvo verkar inte tro alltför mycket på vätgas och håller för tillfället inte på med något arbete kring bilar med bränsleceller. 

KOBOLTGRUVORNA – VOLVO FÖRST MED BLOCK CHAIN

Enligt Volvo var man den första tillverkaren att införa block chain-nätverk, som ger kontroll över alla steg i leverantörskedjorna. Nätverken innehåller ursprunget för kobolten, egenskaper som exempelvis vikt och storlek, spårbarhet och information om att deltagarna följer OECD:s (Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling) riktlinjer för leveranskedjor. 

OECD ger detaljerade rekommendationer för att hjälpa företag att respektera mänskliga rättigheter och undvika att bidra till konflikter genom sina beslut och rutiner för köp av mineraler.

Tyvärr innebär inte det att kobolten garanterat är framställd på ett etiskt sätt. Men det görs tredjepartsgranskningar av gruvorna och Volvo Cars är med i ett program kallat ASM (Artisanal and small-scale mining) från revisionsföretaget RCS Global Group som dagligen kollar över gruvor. Informationen från granskningarna används för att ta fram rekommendationer för hur gruvorna kan förbättras.

VOLVOS MILJÖPÅVERKAN

Volvos har som mål att sänka varje bils livscykelutsläpp av CO2 med 40 procent 2025. 25 procent av den minskningen ska komma från leveranskedjan. 2040 ska bilarna vara klimatneutrala. 

Vad som händer med batterierna efter att de gjort sitt i en bil är inget som Volvo har klart redan nu men det är något det jobbas på tillsammans med leverantörerna. Det kan handla om återvinning, återanvändning eller både och.

GEELY – HUR FRIA TYGLAR HAR VOLVO?

Hur mycket påverkar de kinesiska ägarna Volvos satsningar? Volvo samarbetar med Geelykoncernen för både tekniska och kommersiella fördelar som kommer av stor skala. Geely och Volvo producerar inte samma produkter och därför finns en, som Volvo kallar det, nödvändig differentiering – men målet är så mycket synergier som möjligt.