LFP-batterier: Den nya järnåldern

LFP-batterier: Den nya järnåldern

Medan motorn var hjärtat i varje bil i en förbränningsmotor, är det batteriet i en elbil. Det stora batteriet, som vanligtvis förvaras i fordonsgolvet, står till stor del för räckvidd, laddningstid och effekt. De är också den överlägset största kostnadsfaktorn för tillverkarna. Fram till nu ansågs litiumjonbatterier vara alltings mått. Testat och testat miljontals gånger i mobiltelefoner, bärbara datorer, tandborstar, hörlurar och till och med elbilar. Men i bilkretsar har det nyligen talats mer om litiumjärnfosfatbatterier, även kallade LFP för korta. Volkswagen vill använda denna batteriteknik i modeller under ID.3. Ford kommer att använda LFP-teknik i Nordamerika nästa år på Mustang Mach-E-modellerna och senare på F-150 Lightning. Tesla är redan ett steg längre och har redan installerat och sålt LFP-batterier i Model 3s – först i Kina, nu även i Europa. För det första: Det är inte ett nytt mirakelbatteri, utan en teknik som har tydliga för- och nackdelar.

Litiumjärnfosfatbatterier utvecklades i slutet av 1990-talet och är även kända som LiFePo4, LFP eller LEP. Ett tag var dessa mycket populära inom modellracing och även som motorcykelstartbatterier, eftersom de är mycket lättare jämfört med blybatterier. En av de största fördelarna i direkt jämförelse med litiumjonteknik är att cellerna inte innehåller sällsynta material som nickel, kobolt eller mangan. Detta gör cellen mer hållbar och även billigare. Ford uppger att prisfördelen gentemot litiumjoncellen är omkring tio till 15 procent. En annan styrka med LFP-cellen är dess cykelstabilitet: Medan litiumjonbatterier har en livslängd på cirka 3 000 cykler (fullständig urladdning för att ladda), kan en LFP-cell klara upp till 10 000 cykler tills dess kapacitet har sjunkit till 75 procent - den allmänna slitagegränsen för batterier. Dessutom anses litiumjärnfosfatbatterier vara mindre känsliga för temperatur och är mycket robusta och säkra. Risken för brand och explosion bör vara lägre. Och de levererar höga, stabila urladdningsströmmar. Och eftersom batterierna inte innehåller några sällsynta råvaror är alla metaller i dem 100 procent återvinningsbara. Endast elektrolyten kan inte återanvändas. Det gör att återvinningsgraden är nästan lika hög som för ett vanligt blybatteri – en enorm miljövinst.

Låter underbart, så varför har vi inte redan börjat använda LFP-batterier? Eftersom deras energitäthet är betydligt lägre än för litiumjonbatterier. Det betyder att för att uppnå samma räckvidd med en elbil med LFP-batterier behöver du fler celler, som då är tyngre, mer voluminösa och deras prisfördel kan då utjämnas igen. För att förtydliga: den vanliga effekttätheten för ett litiumjonbatteri är 180 Wh per kilogram. Det för LFP-batterierna är bara 90 till 110 Wh per kilogram. Om räckvidd och låg vikt krävs, slår litiumjonbatteriet klart och tydligt LFP-batterierna. Även om det är till ett högre pris och med lägre cykelstabilitet är LFP-tekniken för närvarande i en nackdel här.

Och varför förlitar sig Tesla, VW och Ford fortfarande på LFP-teknik? Det finns flera anledningar till detta. För det första: Batterierna är billigare, vilket gör det mer troligt att man kan erbjuda billigare elbilsmodeller. För det andra: Eftersom billigare och sällsynta råvaror används är deras upphandling enklare och i större kvantiteter, vilket gör att leveransförmågan är stabilare. För det tredje: För mindre bilmodeller, där maximal räckvidd inte är viktig, erbjuder LFP-tekniken för närvarande ett attraktivt pris-prestandaförhållande för biltillverkarna och argumentet om större säkerhet och livslängd ligger på sin sida. Tesla-chefen Elon Musk har tydligen sagt att ett LFP-batteri ska räcka till 75 procent av elbilarna i framtiden. Det är därför Tesla redan använder batteriteknik i Model 3. De initiala svårigheterna berodde inte på batteriets hårdvara, utan på fordonets mjukvara. Som ett resultat, när du köper en bil i framtiden kanske det inte är: bensin eller diesel, utan litiumjon- eller litiumjärnfosfatbatteri?