Hvorfor smartphones kan få solid-state-batterier før elbiler

LG Energy Solutions vurdering er en påmindelse om, at en solid-state-nyhed ikke nødvendigvis betyder, at masseproducerede elbiler med teknologien er lige om hjørnet. Selskabet forventer, at mindre anvendelser som smartphones og droner kan tage teknologien i brug omkring et årti før massemarkedets elbiler, fordi det stadig er en stor udfordring at fremstille store celler ensartet og i stor skala. 114

Det betyder ikke, at udviklingen er gået i stå. LG Energy Solution har meldt ud, at selskabet sigter mod kommercialisering af grafitbaserede, fuldt solid-state-batterier til elbiler i 2029, mens andre producenter har annonceret tidligere mål for pilotproduktion og demonstrationskøretøjer. 192526 Forskellen ligger i, hvad man lægger i ord som pilotlinje, prototype og kommerciel produktion. En pilot kan fremstille celler til test uden at bevise, at teknologien kan produceres stabilt, billigt og i de mængder, bilindustrien kræver.

Den afgørende udfordring er industriel skala

Solid-state-batterier erstatter den flydende elektrolyt i traditionelle lithium-ion-batterier med et fast materiale. Det kan potentielt give højere energitæthed og bedre sikkerhed, men gode laboratorieresultater er kun én del af ligningen.

Robert Lee, formand for LG Energy Solution North America, har fremhævet masseproduktion som den centrale hindring. Små celler er lettere at fremstille og kræver mindre materiale pr. enhed. Elbiler kræver derimod store celler, høj produktionstakt og ensartet kvalitet gennem hele fremstillingsprocessen. 114

En solid-state-celle, der fungerer i en smartphone eller en lille drone, kan derfor ikke uden videre omsættes til en batteripakke til millioner af biler. Bilindustrien skal også dokumentere stabil kvalitet, lang levetid, sikkerhed og en økonomi, der hænger sammen – ikke kun lovende energitæthed.

Lansing-fabrikken viser LGES' kortsigtede strategi

LG Energy Solutions nye fabrik i Lansing i Michigan giver et konkret indblik i, hvor selskabet ser den nærmeste efterspørgsel. Anlægget på 226 acres – cirka 91,5 hektar – repræsenterer en investering på over 2 milliarder dollar og sigter mod en årlig kapacitet på mere end 35 GWh, når produktionen er fuldt opbygget. 37

Fabrikken producerer store lithium-jernfosfatceller, de såkaldte LFP-celler, til energilagring samt nikkel-mangan-kobolt-celler, NMC, til elbiler. NMC-cellerne ventes blandt andet at skulle levere strøm til Toyotas Highlander EV fra 2027. 47

Det er altså en udvidelse af den konventionelle lithium-ion-produktion – ikke en umiddelbar omlægning til solid-state. Strategien afspejler værdien af teknologier, der kan fremstilles nu, mens næste generation af batterier stadig bevæger sig gennem forskning, pilotlinjer og validering.

Batterifremtiden handler om mere end solid-state

LG Energy Solution og selskabets partnere arbejder samtidig på forbedringer, som kan nå ud i biler tidligere. General Motors og LG Energy Solution planlægger at kommercialisere manganrige, prismatiske LMR-celler i USA fra 2028, med forproduktion forventet tidligere. Cellerne er tiltænkt fremtidige elektriske lastbiler og store SUV'er, og selskaberne sigter i nogle anvendelser mod en rækkevidde på over 400 miles – godt 640 kilometer. 373940

LG Energy Solutions offentlige forskningsmateriale peger også på natrium-ion-batterier med planlagt kommercialisering i 2027. Natrium findes mere rigeligt end litium, og selskabet fremhæver derfor mulige fordele inden for råvareomkostninger, høj effekt og drift ved lave temperaturer. Teknologien kan blandt andet bruges til energilagring og billigere elbiler. 23

Samlet peger projekterne på en bredere og mere gradvis vej frem: billigere LFP-celler, energirige NMC-celler, manganrige kemier og nye celleformater kan forbedre elbiler, uden at branchen først skal vente på et fuldstændigt skifte til solid-state.

Sådan bør man læse konkurrenternes tidsplaner

Flere kinesiske batteriproducenter og bilproducenter har annonceret mål om pilotproduktion, vejtests eller demonstrationsbiler med solid-state-batterier i 2027. CATL og BYD forbindes med planer om småskala-forsøg, mens Geely, Farasis Energy, CALB og Gotion High-Tech også har meldt ud om pilot- eller testmål. 4142

Den taiwanesiske producent ProLogium er begyndt at opføre en solid-state-fabrik i Dunkerque i Frankrig. Selskabets plan omfatter først en indledende produktionsfase og derefter en gradvis opskalering. Projektet bliver dermed en vigtig prøve på, om teknologien kan fremstilles stabilt i væsentligt større mængder. 43

Annonceringerne viser, at udviklingen er aktiv, men de beviser ikke i sig selv, at teknologien er klar til massemarkedet. En pilotproduktion i 2027 kan fremstille celler til validering uden at dokumentere, at samme kemi kan leve op til bilindustriens krav til udbytte, pris, sikkerhed og volumen.

Prototyper viser potentiale – ikke bred tilgængelighed

Bilproducenter tester allerede solid-state- og semi-solid-state-celler i prototyper. Factorial-celler er blandt andet blevet brugt i en Mercedes-Benz EQS-prototype, og andre producenter undersøger lignende teknologier i demonstrationsbiler. 2153

Prototypeforsøg er værdifulde, fordi de viser, hvordan cellerne klarer sig under virkelige kørselsforhold. Men der er stadig et langt stykke fra en testbil til en masseproduceret model. Overgangen kræver langvarig validering, stabil produktion, en robust forsyningskæde og en forretningsmodel, der fungerer for både bilproducenter og bilkøbere.

Hvad betyder det for elbilmarkedet?

Den mest holdbare tolkning af LG Energy Solutions vurdering er ikke, at solid-state-batterier ligger langt ude for alle anvendelser. Pointen er snarere, at de første kommercielle anvendelser sandsynligvis kommer i specialiserede eller kompakte produkter, mens massemarkedets elbiler må vente længere. Bilcellerne er større, produktionsvolumen er højere, og konsekvenserne af fejl er større. 113

Nogle virksomheder kan nå begrænset kommercialisering eller få demonstrationsbiler på vejene før udgangen af dette årti. LG Energy Solutions eget mål om 2029 viser også, at selskabet fortsat satser på solid-state til elbiler. 1925 For de fleste elbilkøbere i resten af 2020'erne er det dog mere sandsynligt, at fremskridtene kommer fra forbedrede lithium-ion-batterier – især LFP, NMC og manganrige løsninger – end fra en pludselig udskiftning af alle dagens batterier.

Det vigtigste, når nye batterinyheder skal vurderes, er derfor ikke kun det lovede lanceringsår. Se efter dokumentation for udbytte ved produktion af store celler, cykluslevetid, sikkerhed, pris og konkrete aftaler om højvolumenproduktion til biler. Før alle brikker er på plads, bør "pilotproduktion" ses som en teknisk milepæl – ikke som et bevis på, at solid-state-elbiler er klar til massemarkedet.