Með ofurrafhlöður sem endast í 20 ár og sagðar duga í 2 milljónir kílómetra
Þótt töluverður vöxtur hafi verið í framleiðslu og sölu á rafbílum í heiminum er samt langt í land að rafbílar nái afgerandi hlutdeild á bílamarkaði vegna kostnaðar og of lítillar endingar rafhlaða. Þetta gæti þó verið að breytast ef marka má fréttir af endurbættum ofurrafhlöðum kínverska fyrirtækisins CATL. Þær eiga að endast í allt að 20 ár og til að aka tvær milljónir kílómetra. Talið er að þær geti umbylt afstöðu bílakaupenda til rafbíla.
Á vefsíðunni Quartsz kemur fram að í lok árs hafi rafbílar af einhverjum toga verið orðnir 2,2% af heildar bílamarkaði heimsins. Ein meginástæða þess að rafbílavæðingin gengur ekki hraðar eru vankantar á þeim rafhlöðum sem nú er notast við.
Hreinir rafbílar í dag nota nær eingöngu Lithium-ion rafhlöður til að geyma orkuna. Rafhlaðan sem slík hefur ekki þróast mikið hvað orkurýmd og endingu áhrærir. Þá er viðurkennt að bílarafhlöður sem byggja á Lithium-ion tækni eru afar dýrar og hráefnin í þau eru mjög takmörkuð auðlind. Vegna þessa hefur þumalputtareglan verið að um þriðjungur kostnaðar við smíði á hverjum rafbíl sé rafhlaðan sjálf. Ábyrgð á endingu rafhlaðna frá flestum framleiðendum hefur miðast við frá 240.000 til 320.000 km, eða í 8 ár. Það þykir alls ekki nógu gott því meðalaldur bíla t.d. á Íslandi er 12 til 13 ár. Þá borgar sig hreinlega ekki að skipta um rafhlöðu þegar bíll er orðin 8–10 ár, auk þess sem förgun gamalla rafhlaðna er mjög dýr.
Gjörbylting á endingu bílarafhlöðunnar?
Í júní á þessu ári kynnti kínverska fyrirtækið Contemporary Amperex Technology Co. Ltd. (CATL) að ný rafhlöðutækni fyrirtækisins muni auka endingu bílarafhlaðna til aksturs í allt að 2 milljónir kílómetra, eða í 16 til 20 ár (CATL Million Mile Battery). Ef þetta stenst getur það gjörbreytt stöðunni á markaðnum og hjálpað mjög til á endursölumarkaði notaðra rafbíla. CATL reiknar með að byrjað verði á að setja milljón mílna rafhlöður í rafbíla þegar á næsta ári.
CATL – öflugasti bílarafhlöðuframleiðandi í heimi
CATL er stærsti framleiðandi bílarafhlaðna í heiminum og framleiðir m.a. fyrir Tesla, BMW, Toyota, Honda, Volkswagen, PSA Gorup, Renault. Mercedes-Benz, Bosh og Volvo. COVID-19 faraldurinn hefur ekki síður sett strik í reikninginn í framleiðslunni hjá CATL en öðrum fyrirtækjum í heiminum sem tengjast bílaframleiðslu. Zeng Yuqun, stofnandi og forstjóri CATL, gerir sér þó vonir um að hagurinn fari að vænkast á ný í sölu rafbíla þegar kemur fram á árið 2021.
Vísindamenn kynna ofurrafhlöður
CATL hefur ekki gefið út neinar upplýsingar í smáatriðum um „ofurendingargóðu” bílarafhlöðurnar, en talið er að einhverjar af þeim upplýsingum sé að finna í útreikningum sem gerðir voru af rannsóknarteymi Dalhousie háskóla í Nova Scotia í Kanada á síðasta ári. Teymið var undir forystu eðlisfræðingsins og prófessorsins Jeff Dahn sem gekk til liðs við Tesla við rannsóknir á rafhlöðum. Grein um bílarafhlöðu, sem gæti dugað í meira en 1,6 milljónir kílómetra og gæti enst í 20 ár, var birt í Journal of the Electrochemical Society í september 2019.
Rafhlaðan sem birt var í grein Jeff Dahn og félaga notar litíum-, nikkel-, mangan-, kóbalt-oxíð (NMC) fyrir bakskautið (jákvæða hleðslu) og gervi „grafít“ fyrir rafskautið (neikvæða hleðslu). Bakskaut rafhlaðna sem nú eru notaðar byggja á örsmáum NMC kristöllum, en nýja rafhlaðan notar stærri kristalla, sem sagt er stuðla að lengri heildarlíftíma. Ýmislegt er þó á huldu varðandi aðra þætti í þessari tækni, enda miklir peningahagsmunir í húfi þar sem menn halda þétt að sér spilunum. Eigi að síður virðist þetta geta glætt trú manna á að væntingar Elon Musk um rafhlöður sem endist meira en milljón mílur kunni brátt að rætast.
Nýjar risaverksmiðjur í Kína og Þýskalandi
CATL mun framleiða rafhlöður í nýja Tesla 3 bifreið í risaverksmiðju sinni nærri Sjanghæ sem á að hefja framleiðslu á rafhlöðum á næsta ári. Þá er CATL að byggja aðra risaverksmiðju í Erfurt í Þýskalandi sem áætlað er að hefji framleiðslu 2022. Er sú verksmiðja byggð á grunni samnings sem BMW hefur gert við CATL um kaup á rafhlöðum fyrir einn milljarð evra. Volkswagen er líka með samning við CATL, en einnig við þrjá aðra rafhlöðuframleiðendur, þ.e. LG Chem, Samsung SDI og SK Innavation.
Ef ný og endingarbetri rafhlaða CATL verðu að veruleika, þá kann með henni líka að rætast spá fjármálamiðilsins Bloomberg um að slík rafhlaða myndi lækka verulega verð á bílarafhlöðum og gera framleiðslu rafbíla ódýrari en bensínbíla strax á árinu 2022. Samt sem áður eru nýju rafhlöður CATL sagðar vera 10% dýrari í framleiðslu en hefðbundnar rafhlöður, en ef kostnaði er deilt niður á endingartíma er ávinningurinn talinn verulegur.
Unnið að þróun rafhlöðu án kóbalts
Fleiri breytingar kunna að vera á döfinni í rafhlöðuframleiðslunni. Þannig segir í frétt á vefsíðu gadgetbyte að Zeng Yuqun, stofnandi og forstjóri CATL, hafi sagt að unnið væri að því í samvinnu við Tesla að þróa rafhlöðu sem ekki byggði á notkun á kóbalti, sem fer óðum þverrandi í heiminum. Þá á þessi rafhlaða heldur ekki að inihalda nikkel. Er slíkum rafhlöðum ætlað að verða ódýrari en þær sem nú eru framleiddar og innihalda nikkel og kóbalt. Var þetta staðfest af Meng Xianfeng, aðstoðarforstjóra CATL, á ráðstefnu samtaka bílaframleiðenda í Sjanghæ nú í ágúst. Þá hefur Elon Musk að sögn Reuters hvatt námufyrirtæki til að auka framleiðslu á nikkel um leið og hann varaði við því að núverandi kostnaður á bílarafhlöðum væri að halda aftur af vexti fyrirtækisins.
Kínverjar í lykilstöðu hvað sem síðar verður
Það er engin tilviljun að Kínverjar og fyrirtæki eins og CATL séu í lykilaðstöðu í framleiðslu á bílarafhlöðum. Kínverjar hafa markvisst unnið að því um langan tíma að tryggja sér aðgengi að námum um allan heim og hráefni sem notað er í slíkar rafhlöður eins og kóbalt og liþíum.
Fréttir af nýju rafhlöðunni virðast samt ekki hafa dugað til að halda uppi markaðsvirði hlutabréfa í CATL enn sem komið er.
