Svenske forskere udvikler kulfiber-batteri, der indgår i elbilers bærende konstruktion. Rækkevidden kan øges med 70 pct.
Fremtidens batterier indgår som en del af konstruktionen i alt fra elbiler til mobiltelefoner. Og det er smart, for på den måde kan man reducere de tunge batteriers vægt og dermed energiforbrug.
Tanken er ikke ny, men et hold forskere på Chalmers Tekniske Højskole i Sverige præsenterer nu det, de selv kalder et ”verdensledende fremskridt” inden for såkaldte ’strukturelle batterier’. Betegnelsen dækker over batterier, der ud over at lagre strøm, også er i stand til at bære vægt. For eksempel i elbiler, hvor batteriet simpelthen bliver en del af bilens bærende konstruktion.
Som et skelet
”Det er lykkedes os at skabe et batteri af kulfiberkomposit, der er stift som aluminium og har tilstrækkelig energitæthed til at kunne anvendes kommercielt. Præcis som et menneskeligt skelet, har batteriet flere funktioner på samme tid,” forklarer forsker på Chalmers, Richa Chaudhary.
Ifølge Chalmers har det svenske kulfiber-batteri samme bæreevne som aluminium, og er verdens hidtil stiveste og stærkeste af sin slags.
Det svenske batterikoncept bygger på et kompositmateriale og har kulfiber som både positiv og negativ elektrode, hvor den positive elektrode er belagt med litium-jern fosfat.
Da kulfiber leder strømmen, er der brug for mindre kobber eller sølv, hvilket er med til at reducere vægten yderligere. Såkaldte ’konfliktmetaller’ som kobolt og mangan, der ofte udvindes under kritisable forhold, er der slet ikke brug for.
Energitæthed skal op
Til gengæld har Chalmers kulfiber-batteri kun en energitæthed på omkring en tredjedel af et moderne litium-ion batteris. Energitætheden forbedres dog hele tiden. I løbet af de sidste tre år er den øget fra 24 til 30 procent. Den lave vægt for et kulfiber-batteri kompenserer i nogen grad for den – indtil videre – lavere energitæthed.
”At satse på lette og energieffektive køretøjer er en selvfølge, hvis vi skal spare på energien og tænke på kommende generationer. Vores beregninger viser, at elbiler kan køre op til 70 pct. længere i dag, hvis de havde konkurrencedygtige strukturelle batterier,” siger professor og forskningsleder på Chalmers Tekniske Højskole, Leif Asp, om potentialet i teknologien.
Han vurderer, at strukturelle batterier i første omgang vil være med til at gøre mobiltelefoner tynde som kreditkort og halvere vægten på bærbare computere.
”Ellers bliver det en stenhård satsning på at klare transportindustriens udfordrende energibehov, hvor teknikken virkelig kan gøre en forskel,” siger Leif Asp, der da også mærker stor interesse fra bil- og flyindustrien.
Kræver mere arbejde
Som altid skal man dog både spise brød til og væbne sig med tålmodighed, når nogle lancerer nye ’superbatterier’. Chalmers Tekniske Højskole lægger ikke skjul på, at der kræves ”en del ingeniørarbejde”, inden deres kulfiber-batteri tager springet fra laboratoriet til masseproduktion i elbiler og forbrugerelektronik.
Den grundlæggende tanke om at spare vægt og plads ved at gøre batteriet til en del af den bærende konstruktion, vinder dog frem alle steder. På sigt vil den gøre elbiler lettere og mere rummelige.
