Batterivæddeløbet er i fuld gang, og slaget står om hvorvidt faststof-batterier eller lithium-ion-batterier med silicium-anoder bliver det nye store. Ikke mindst indenfor elektriske køretøjer.
For ret nøjagtigt to år siden havde Tesla sin “Battery Day”, hvor de lancerede planerne om nye batterier med større cellestruktur og væsentlig bedre kapacitet. 4680 er navnet på de nye celler, hvilket beskriver størrelsen: 46 x 80 millimeter.
Med silicium, uden kobolt
For Tesla skulle nemlig gøre de nye batterier helt koboltfri, og desuden pakket fuld af silicium i anoden. Teslas batterier har allerede en lille portion silicium i anoden, som ellers består af grafit. Siliciumet øger kapaciteten og dermed rækkevidden, og gør desuden opladningen hurtigere.
Men silicium har en omkostning, nemlig at det udvider sig med hver opladning og til sidst revner. Derfor er der en grænse for, hvor meget silicium der kan bruges, før batteriet bliver skrøbeligt og uregelmæssigt.
Genialt kompromis?
I dag forskes der i batterier, hvor mængden af silicium i anoden kan øges, samtidig med at man forhindrer udvidelse. Under “Battery Day” lancerede Tesla en “det enkleste er bedst” tankegang.
Hvor mange andre tyer til eksotisk, ultrarent silicium lavet af nanotråde 4-5 nanometer i diameter, eller omkring 5.000 gange tyndere end et gennemsnitligt menneskehår, ville Tesla i stedet bruge metallurgisk silicium, altså minimalt forarbejdet med lav renhed. Dette er meget billigere, samtidig med at det giver de meget større silicium-partikler plads til at udvide sig i anoden, uden at battericellen svulmer.
Derudover skulle de nye Tesla-celler laves helt uden kobolt. Hvilket både er kontroversielt, fordi det ofte udvindes ved hjælp af børnearbejde, og også fordi det forbindes med brandfare.
Helt almindelige batterier
4680-cellene var stadig på forskningsstadiet under “Battery Day”, og de har naturligvis taget tid at udvikle. To år er dog ikke meget tid for Tesla og deres samarbejdspartnere (blandt andre Panasonic) til at tackle alle forhindringerne på vejen.
Men i sommer blev de første Model Y’ere med de nye batterier frigivet fra Texas-fabrikken. Og det viste sig at være en ny og mere overkommelig basismodel (Standard Range med firehjulsdrift) med kortere rækkevidde! Og den var sandelig heller ikke specielt meget lettere (kun 10 kilo); hvilket har fået mange til at spekulere i om de nye batterier måske alligevel ikke havde nogen specielt højere energitæthed.
Nu har flere eksperter, blandt andet YouTube-kanalerne Munroe Live og The Limiting Factor, skilt en 4680-celle ad og analyseret den. Det viser sig at batterierne slet ikke er særlig banebrydende alligevel.
Silicium er fjernet, men ikke kobolt
For det første indeholder de ikke silicium. Overhovedet. Anoden består af den samme grafit som de fleste andre batterier. Batteriet har desuden noget kobolt i katoden, ligesom andre batterier.
Det er lidt skuffende, og ikke mindst overraskende, eftersom kinesiske BYD allerede producerer et koboltfrit Blade-batteri, som bruges i deres egne biler. Og Tesla har tidligere brugt lidt silicium i sine eksisterende battericeller; dette silicium er altså blevet fjernet nu.
Der er i det hele taget ikke rigtig noget usædvanligt ved batteriet, andet end størrelsen på cellerne. Hensigten med de større celler var at give batteriet et forspring hvad angår energitæthed – men interessant nok har den store størrelse krævet en tykkere ydre skal, som således spiser hele det forspring, som disse celler skulle have haft.
Ordinær nu, fantastisk engang i fremtiden?
Vi bør dog endnu ikke slå benene helt væk under Teslas 4680-projekt. Der er masser af plads til forbedringer, og udviklingen i denne serie fortsætter.
Det giver vel mening at første generation af de nye battericeller bliver anvendt i en ny og mere overkommelig bil med kortere rækkevidde. Imens går udviklingen videre, og efterhånden som batteriteknologien bliver bedre, og de finder en måde at implementere de nye teknologier på, så vil 4680-batterierne forhåbentlig blive rigtig gode.
Men indtil videre kan begejstringen ligge på et nok så lille sted.
