Vi trenger billigere batterier om flere skal velge elbil
Færre velger elbil om batteriene blir dyrere. Ny teknologi bruker billigere og lettere tilgjengelige metaller. Det kan løse saken.
Batterier driver bilene og de elektriske syklene våre. Busser, varebiler, tungt utstyr og til og med ferjer bruker batterier. Det finnes til og med batteridrevne fly.
Men metallene og mineralene som trengs for å produsere batteriene er dyre. Det bidrar sterkt til at elektriske kjøretøyer er dyrere enn alternativer som bruker fossile brennstoff. Ny teknologi trengs for å gjøre noe med det. Batteriprodusenter og forskere er på saken.
– Forskningen, utviklingen, og det økte produksjonsvolumet, viser et stort potensial for å redusere kostnadene. Men stabile priser på metall er avgjørende for å nå dette målet, sier Sina Orangi, doktorgradskandidat ved Program for industriell økologi ved NTNU.
En fersk analyse tar for seg kostnadene ved å produsere batterier. Analysen viser hvordan framtidas priser på metall kan spille en stor rolle i å avgjøre hvor dyre batteriene blir.
Orangi er førsteforfatter av en ny artikkel som er publisert i Batteries and Supercaps.
– Den store økningen i batteripriser i 2022, viser at vi trenger stabile priser på metall for å realisere målene våre, sier Orangi.
Sekker med kobolt lempes ut av en gruve i Kolwezi i DR Kongo. Ustabiliteten i landet, og tvilsomme arbeidsforhold, har fått elbilselskaper som Tesla til å se etter alternative materialer. Foto: Ashley Gilbertson, The New York Times, Scanpix, NTB
Høyere pris driver frem ny teknologi
Batteriteknologiene blir stadig bedre, og prosessen blir mer effektiv. I noen tilfeller har utviklere endret batteriteknologiene for å redusere mengden av metaller som er vrient å få tak i, eller som kommer fra tvilsomme kilder.
Batteriene kan bli opptil 30 prosent billigere, og teknologien blir stadig bedre.
Kobolt er et godt eksempel. Dette metallet har vært sentralt i mange bilbatterier. Men 70 prosent av verdens kobolt kommer fra DR Kongo, hvor det er dårlige forhold for arbeiderne i gruvene.
Nå skifter elbilprodusenter som Tesla til andre typer batterier. Slike batterier får ikke bare metallene fra mer etisk godtakbare kilder, men er også mye billigere enn batteriene som tidligere er brukt.
Batteriene kan bli mye billigere i framtida, og teknologien blir stadig bedre.
I fjor bygget et lag fra University of Tokyo et batteri helt uten kobolt. Isteden inneholder elektrodene litium, nikkel, mangan, silisium og oksygen, og ingen kobolt i det hele tatt. Prototypen var bare på størrelse med en mynt, men resultatene er lovende.
Bruker fortiden for å spå fremtiden
Orangi sier at denne og en tidligere studie kan hjelpe både beslutningstakere og investorer med å forstå trendene som påvirker batteriprisene og utviklingen i framtida.
Teknologiske fremskritt kan hjelpe til med å få ned prisene på elbilbatterier. Foto: Scanpix, NTB
Begge studiene ser på alle de ulike delene som bidrar til batterikostnadene. Dette inkluderer materialpriser, forbedringer i produksjonsprosessen og batteridesign, og global produksjonsøkning.
Forskerne lagde en modell som både reflekterer det som allerede har hendt, og som kan gi oss et bilde av det som skal komme.
– Fremgangsmåten likner på noen måter den som klimaforskere bruker for å lage klimamodeller, sier Anders Hammer Strømman, professor ved Program for industriell økologi, og seniorforfatter for artikkelen.
For å kalibrere disse modellene, går du først bakover i tid og ser på det du har av fakta om fortida. Så ser du om du kan reprodusere historien som den faktisk utspilte seg ved hjelp av modellene.
Målet er å forstå hvordan vi kan redusere kostnadene enda mer i framtida.
- Les også: Derfor trenger vi biodrivstoff
Gjør elektriske kjøretøyer konkurransedyktige
I land som Norge, som har både elbilsubsidier og innbyggerne generelt har høy inntekt, er det å kjøpe en elbil mulig for mange. De siste tallene er fra 2022. Da hadde Norge nesten 600.000 elektriske biler på veiene av totalt 2,9 millioner passasjerkjøretøy.
Mens resten av verden er bare så vidt i gang med å ta til seg teknologien.
– Hvis du ser på utviklingskostnadene, eller gryende økonomier, er elbiler dyre. Så det er viktig å få ned prisen på batterier, sier Strømman.
Det er en enorm utfordring å lage elbiler som er billige nok til at utviklingsland kan ta dem i bruk. Det gjelder spesielt i områder som Oromia i Etiopia, der det billigste transportmiddelet fremdeles er hesten. Foto: Nancy Bazilchuk, NTNU
Bare 1,2 prosent er elbiler
Strømman sier de gode nyhetene er at batteriindustrien modnes. Det betyr at den kan konsentrere seg om energieffektivitet, materialer og kostnader.
For eksempel gikk kostnadene innenfor denne industrien ned med 85 prosent fra 2010 til 2019, altså betydelig. Dette gjenspeiler seg i antallet elbiler.
Det internasjonale energibyrået (IEA) sier at det var 18,2 millioner batteridrevne, elektriske passasjerkjøretøy på veiene i verden i 2022. De utgjorde 14 prosent av de totale salgstallene det året.
Dette kan jo høres mye ut, men når vi vet at det finnes 1475 millioner passasjerkjøretøy i verden, betyr det at elbiler bare utgjør rundt 1,2 prosent av alle bilene.
Totalkostnadene for elbiler er nøkkelen
Salget av elbiler, inkludert batteridrevne elektriske biler og plug-in-hybrider, passerte 10 millioner i 2022, opp 55 prosent sammenlignet med 2021. Dette tallet er større enn det totale antallet biler solgt i Europa (9,5 millioner), og omtrent halvparten av det totale antallet biler solgt i Kina i 2022.
Det hjelper ikke om det å bruke en elbil er mye billigere i det lange løp om folk ikke har råd til å kjøpe elbilen i utgangspunktet.
Salget holdes nede av totalkostnaden knyttet til elektriske kjøretøyer sammenlignet med prisen på biler som bruker fossile brennstoff. Dette er det økonomer kaller «paritet», som betyr at prisen må være nesten lik.
– Om vi skal elektrifisere biltrafikken sør for Sahara i Afrika, må prisen på elbiler være minst like lav som for tilsvarende biler som bruker fossile brennstoff, sier Strømman.
Innkjøpsprisen er mye viktigere i utviklingsland. Det hjelper ikke om det å bruke en elbil er mye billigere i det lange løp om folk ikke har råd til å kjøpe elbilen i utgangspunktet.
– Paritet betyr noe, fordi dette er det folk har budsjett til, sier Strømman. – Dette er en større utfordring. Vi må få ned prisen på elbiler enda mer for å få global elektrifisering.
Referanser:
Sina Orangi, Nelson Manjong, Daniel Perez Clos, Lorenzo Usai, Odne Stokke Burheim, Anders Hammer Strømman. Historical and prospective lithium-ion battery cost trajectories from a bottom-up production modeling perspective. Journal of Energy Storage,Volume 76, 2024. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.109800
Orangi, N. B. Manjong, D. P. Clos, L. Usai, O. Stokke Burheim, A. H. Strømman, Trajectories for Lithium-Ion Battery Cost Production: Can Metal Prices Hamper the Deployment of Lithium-Ion Batteries? Batteries & Supercaps 2023, 6, e202300346. https://doi.org/10.1002/batt.202300346
