Koenigsegg om framtidens superbatterier: ”De stora tekniska utmaningarna är förbi”

Kravlistan är lång: Kompakta, lätta och med hög energitäthet. Samtidigt måste de vara etiska och hållbart framtagna. Christian von Koenigsegg berättar i en exklusiv intervju om batteriutvecklingen och framtidens batterier i hyperelbilar!

Annons
Annons

Vore det inte för att batterier är tunga, dyra och har en låg energidensitet hade elbilarna dominerat bilismen sedan start. Men oljan visade sig ha överlägsna fördelar och vi fick fantastiska förbränningsmotorbilar.

Men nu håller pendeln på att svänga mot elbilar på grund av klimat- och miljöskäl, och batterierna är fortfarande elbilarnas svagaste punkt.

Vi har fått en exklusiv intervju med Christian von Koenigsegg, som intresserar sig alltmer för elektrifiering. Först ut var laddhybriden Regera, snart kommer hybriden Gemera, och längre fram även rena elbilar…

Det här är del två av vår intervjuserie om elbilar med Christian von Koenigsegg – här hittar du del ett!

Folk ser elbilsbatterier som ett rött skynke. Även om du har ett stort batteri har du kanske samma energimängd som finns i tio liter bensin. Vilken är den största utmaningen med elbilsbatterier?

Christian von Koenigsegg: – Det positiva är att det händer saker hela tiden. Alla vill ha en stor förbättring, men det sker ständigt många små förbättringar. 

Det är bara en tidsfråga hur länge det dröjer till batterier inte är något vi talar om. Löften om banbrytande teknologier har alltid funnits runt hörnet, solid state, grafen och så vidare, som skulle göra radikala förändringar. Men en dag kanske det händer. Tittar vi på datorernas chip har den gradvisa förbättringen under 30 år gett en nästan löjligt stor förbättring och det är samma sak med batterier.

Koenigsegg om framtidens superbatterier: ”De stora tekniska utmaningarna är förbi”
Vår chefredaktör Alrik Söderlind fick en lång pratstund med Christian von Koenigsegg om framtidens batterier och elbilar.

Vad är den största tekniska utmaningen med ett elbilsbatteri?

– I kemiska batterier förflyttas materia från en sida av ett membran till en annan. Det ger slitage och utmattning. Samtidigt har det visat sig att om man har ett stort batteri och inte tömmer det från fullt till tomt på daglig basis, utan jobbar i mellanlandet där det aldrig är tomt eller fullt, ger det otroligt litet slitage. Men har du ett mindre batteri som du ”cyklar” hela tiden, så slits det.

Livslängd är alltså inget stort problem?

– Nej, det är det inte numera. De stora tekniska utmaningarna är förbi. Nu har vi vikt och kostnad, även om det blivit bättre. Men tillgången på råmaterial och celler är utmaningar. När hela bilindustrin går mot ungefär samma lösningar blir det en enorm batteribrist som kommer att hålla i sig under överskådlig framtid. Hur många gigafabriker man än bygger är det svårt att komma ikapp den förändring som måste ske inom bilindustrin. Det blir en huggsexa efter celler. Tillverkarna av celler har en trygg framtid, så länge man har tillgång till råmaterial.

Sedan ska batterierna laddas. Bor du i villa är det inte svårt, men bor du i lägenhet i en stad är det lite mer utmanande, att förlita sig på laddinfrastrukturen, som än så länge inte räcker till. 

När alla ska börja köra elbilar blir det svårt att hinna bygga ut i tillräcklig takt. Vissa tillverkare, som Tesla, har ett enormt försprång eftersom man var förutseende med sin VIP-behandling…

Det här kan betyda att oavsett vilken bil man tycker är bäst köper man den som är enklast att ladda. Det kan bli en enorm fördel.

Vad tror du om batteribyte?

– Det finns många intressanta aspekter. NIO har sitt system där man kan byta till olika storlekar, men längs de största vägarna under helger och semestertider kommer alla att vilja ha de största batterierna och stationerna kommer att vara fulla med de små batterierna…

Solid State är elbilarnas heliga graal – eller?

Solid state har som namnet antyder ingen flytande batterikemi. Det består av en fast elektrolyt, vilket betyder att det är säkrare, risken för brand och explosion är närmast noll. Energitätheten är också högre, och laddningen kan gå snabbare.

Än så länge har man inte lyckats serietillverka solid state-batterier eftersom det är komplicerat, dyrt och elektrolyten är ömtålig.

Koenigsegg om framtidens superbatterier: ”De stora tekniska utmaningarna är förbi”
Batteripaketet i Koenigsegg Gemera har utvecklats tillsammans med Rimac.

Hur hanterar man den logistiska utmaningen? 

– Parallellt blir batterierna billigare, lättare och håller bättre. Frågan är om det är värt strulet? Jag är tveksam. Men för taxi, bussar och lastbilar, där man vill byta till exakt samma sak och inte har mycket tid, javisst.

Vilken typ av metaller kommer vi se i framtiden? Vilka batterier vill du ha i din bil?

– Man vill inte ha material som orsakar mer miljöskada än nödvändigt, eller mänsklig skada, barnarbete och konflikter. Det är nummer ett.

Bort från kobolt?

 – Till exempel, det finns andra material som blir utmanande med hög volym. Bortsett från det vill man ha material som kan skapa lätta och bra celler, som håller länge och är säkra. Men får vi grafen och solid state är det helt andra material än litiumjon. Slår dessa nya tekniker igenom är vi i en annan värld.

Tror du att solid state massproduceras före 2025?

 – Solid state är säkra, snabbladdande och uthålliga, men ganska tunga. För vanliga bilar är vikten inget stort problem, men det är inte åt det hållet jag vill gå, med tyngre batterier. Jag håller det öppet.

Grafen kan förändra allt…

Grafen är ett lager av kol som bara är en atom tjockt. En stapel med tre miljoner lager grafen skulle bara vara en millimeter hög. Det är töjbart, flexibelt och hårt – 300 gånger starkare än stål – och kan leda elektricitet. Ett grafenbatteri bör få lång livslängd, bättre prestanda och ett lägre pris.

Vad tror du har hänt med batterierna om fyra–fem år?

– Det finns en Moores lag även för batterier. Man talar om fem procents förbättring varje år. Fem procent billigare, energitätare och bättre. På fem år blir det stor skillnad. Men det här med billigare är tveksamt eftersom det är brist på material och celler. Vi ser redan idag att cellerna kortsiktigt blir dyrare, och så har vi andra faktorer som inflation och så vidare. 

I sportbilar måste batterierna vara lätta och kunna ge extremt mycket effekt på kort tid. Betyder det kondensatorer eller en blandning av kondensatorer och vanliga batterier?

 – Det vi gör i Regera är en så kallad ”gummibandslösning”, man laddar upp inför kurvan och sedan accelererar man, det handlar inte om att man ska åka långt på el. 

Vi har tittat på superkondensatorer för Regera istället för celler, men för att få någon energimängd att tala om tog det tre gånger så mycket plats och vikt jämfört med de extrema celler som vi valde. Men det var för fem år sedan, nu skulle jag säga att superkondensatorer skulle ta dubbla platsen. Vi börjar se lösningar där man kombinerar celler med kondensatorer, så kallade hybridlösningar, och det är spännande.

Moores lag driver utvecklingen

Intels grundare Gordon E. Moore slog fast att den mängd transistorer som får plats på ett chip växer exponentiellt. Takten som gäller sedan många år är en fördubbling var 24:e månad. Moores lag har visat sig vara korrekt sedan 1965, då den formulerades, med vissa justeringar av fördubblingstiden. Lagen har syftat på antalet transistorer, men senare på processorkraft och kostnad per beräkning. Alla som utvecklar nya tekniska apparater räknar med Moores lag – allt från spelutvecklare till bilkonstruktörer. Man vet vad tekniken kommer att kunna utföra om två år.

Vilken typ av batteri har du i dina bilar om säg fem år, vilka prestanda?

– Idag har vi så kallade 100 C per cell. En normal elbil har kanske 2 C. Det betyder att vi kan ladda ur vår cell 50 gånger snabbare. Regeras batteripack väger 70 kg och vi kan momentant tömma 500 kW, det är ungefär 700 hk. 

Tar man ett Teslapack krävs det 500–600 kg för att få ut samma effekt. 

Vi har inte mycket energi i vårt batteri, men vi fyller det snabbt, nästan som en kondensator, fast det har celler. Våra celler kostar ungefär 20 gånger mer än en vanlig cell, de är ungefär som handrullade cigarrer, med fantastiska material.

Vilken är den största utmaningen för den vanliga bilindustrin, prestandan eller tillgången på celler?

– Prestandan är redan tillräckligt bra för vanliga bilar. Det är laddinfrastrukturen och användarvänligheten som är de stora utmaningarna. Bilens aerodynamik och däck kan dessutom bli bättre. Det stora problemet är tillgången i förhållande till efterfrågan. Råmaterial, gruvor och cellproduktion.

Sedan vore det bra om cellerna var stabilare, men man ska ju inte heller slänga ner en fimp i en bensintank … Jag skulle inte säga att cellerna är sämre än bensin när det gäller säkerhet. Men det vore bättre om det inte fanns någon risk för brand.

Koenigsegg om framtidens superbatterier: ”De stora tekniska utmaningarna är förbi”

C-talet är viktigt för prestanda!

C-värdet är urladdningskapaciteten i förhållande till den maximala kapaciteten: Hur snabbt kan batteriet laddas ur? 1 C betyder att batteriet kan laddas ur på en timme. Ett högt C-värde betyder snabb urladdning, snabbare reaktioner/acceleration. Batteriet blir lätt varmt om C-värdet är för lågt.

Batterierna kommer alltså att vara tillräckligt bra, men tillgången är problemet?

– Ja, kan man hitta ett spår vid sidan om där materialtillgången är mycket bättre kommer det läggas väldigt mycket tid och energi där.

Den som tar fram det bästa batteriet blir kung i bilindustrin?

– Ja, kostar batterierna hälften så mycket och tillgången är hög blir det en gamechanger, även om bilen beter sig likadant.

Och vikten?

– Vi kan leva med den vikt vi har idag. Jag har en Tesla Model 3 Performance, och den väger ungefär som en BMW 3-serie. Det duger.

Nästa del av vår intervjuserie med Christian von Koenigsegg kommer att handla om elmotorer – missa inte den!

Kondensatorer är snabba och ”svaga”

Ett vanligt batteri lagrar energin på kemisk väg. I en kondensator laddas energin mellan två plattor eller folier. Kondensatorn kan ladda/ladda ur väldigt snabbt och är inte temperaturkänslig, men energimängden är låg.
En ultrakondensator, eller superkondensator byggs av folier med extremt stor area, vilket betyder att mängden energi som kan lagras blir mycket större.

Hybridkondensatorer kombinerar batteriets fördelar med ökad spänning och energitäthet samtidigt som de har snabb laddning/urladdning, är miljövänliga, har lång livslängd och är säkra. Men de är dyra.

Se intervjun med Christian von Koenigsegg!

 
Annons
Annons
Rulla till toppen