LG Energy Solution: Faststoffbatterier til elbiler kan fortsatt være ti år unna

Det er lett å tolke hver nye melding om faststoffbatterier som et gjennombrudd for elbilen. LG Energy Solutions vurdering gir et mer nøkternt bilde: Teknologien kan først bli kommersialisert i mindre produkter som smarttelefoner og droner, omtrent ti år før den får et bredt gjennomslag i massemarkedet for elbiler. Årsaken er at det fortsatt er svært vanskelig å produsere store battericeller jevnt og pålitelig. 114

Det betyr ikke at utviklingen har stoppet opp. LG Energy Solution har selv satt 2029 som mål for kommersialisering av grafittbaserte, helt faste batterier til elbiler. Andre produsenter har varslet pilotproduksjon og demonstrasjonsprosjekter tidligere. 192526 Men det er stor forskjell på en pilotlinje, en begrenset prototypeløsning og stabil produksjon til konkurransedyktig pris i volumene bilindustrien trenger.

Den store flaskehalsen er produksjon i stor skala

I et vanlig litiumionbatteri er elektrolytten – materialet som leder ionene mellom elektrodene – flytende. I et faststoffbatteri erstattes den av et fast materiale. Det kan gi høyere energitetthet og bedre sikkerhet, men gode resultater i laboratoriet løser bare én del av utfordringen.

Robert Lee, LG Energy Solutions Nord-Amerika-sjef, har pekt på produksjon i stor skala som hovedproblemet. Små celler er enklere å produsere og krever mindre materiale per enhet. Elbilbatterier består derimot av store celler som skal produseres i høyt tempo, med jevn kvalitet gjennom hele prosessen. 114

Derfor betyr ikke en faststoffcelle som fungerer i en liten elektronisk enhet automatisk at teknologien er klar for en batteripakke til millioner av biler. Bilindustrien må også dokumentere jevn kvalitet, lang levetid, sikkerhet og en økonomi som fungerer – ikke bare lovende tall for energitetthet.

Lansing-anlegget viser hva LGES satser på nå

LG Energy Solutions nye anlegg i Lansing i Michigan gir et innblikk i selskapets strategi på kort sikt. Fabrikken ligger på et område på 226 acres, tilsvarende rundt 91,5 hektar, og representerer en investering på over 2 milliarder dollar. Ved full drift er målet en årlig kapasitet på mer enn 35 GWh. 37

Anlegget produserer store litium-jernfosfatceller, kjent som LFP, til energilagring. Det skal også produsere nikkel-mangan-kobolt-celler, eller NMC, til elbiler. NMC-cellene er ventet å bli brukt i Toyotas elektriske Highlander-modell fra 2027. 47

Dette er altså en utvidelse av konvensjonell litiumionproduksjon – ikke en umiddelbar overgang til faststoffbatterier. Satsingen viser verdien av teknologier som kan produseres kommersielt nå, mens neste generasjon batterier fortsatt testes i laboratorier, pilotlinjer og prototyper.

Flere batterityper kan gi raskere fremskritt

LG Energy Solution og samarbeidspartnerne jobber også med forbedringer som kan nå bilene tidligere enn faststoffbatterier. General Motors og LG Energy Solution planlegger kommersiell produksjon av prismatiske litium-manganrike celler, kalt LMR, i USA fra 2028. Forproduksjon er ventet tidligere. Cellene er utviklet for fremtidige elektriske pickup-modeller og store SUV-er, og selskapene sikter mot over 400 miles rekkevidde i enkelte bruksområder – mer enn 640 kilometer. 373940

Selskapets eget forskningsmateriale peker dessuten på natriumionbatterier med planlagt kommersialisering i 2027. Natrium er mer tilgjengelig enn litium, og teknologien kan gi fordeler når det gjelder kostnader, høy lade- og utladingseffekt og ytelse i lave temperaturer. Mulige bruksområder omfatter energilagring og rimeligere elbiler. 23

Til sammen peker dette mot en bredere batteristrategi: Rimeligere LFP-celler, energitette NMC-celler, manganrike kjemier og nye celleformater kan forbedre elbilene uten at industrien må vente på et fullstendig gjennombrudd for faststoffteknologien.

Slik bør konkurrentenes tidsplaner tolkes

Flere kinesiske batteriprodusenter og bilmerker har satt 2027 som mål for prøveproduksjon, ve testing eller demonstrasjonsbiler med faststoffbatterier. CATL og BYD er blant selskapene som forbindes med planer om produksjon i liten skala. Geely, Farasis Energy, CALB og Gotion High-Tech har også blitt knyttet til pilot- eller testmål. 4142

Taiwanske ProLogium har startet byggingen av en faststoffbatterifabrikk i Dunkerque i Frankrike. Selskapets plan innebærer først en innledende produksjonsfase og deretter en gradvis opptrapping. Prosjektet blir dermed en viktig test på om teknologien kan produseres stabilt i langt større volum. 43

Slike kunngjøringer viser at utviklingen er aktiv, men de beviser ikke at teknologien er klar for massemarkedet. En pilotlinje i 2027 kan produsere celler til validering uten å dokumentere høy produksjonsgrad, lav kostnad og bilkvalitet i stor skala.

Prototyper viser muligheter – ikke massemarked

Bilprodusenter tester allerede faststoff- og halvfaststoffceller i prototyper. Factorial-celler har blant annet blitt brukt i en Mercedes-Benz EQS-prototype, og andre produsenter vurderer tilsvarende løsninger i demonstrasjonsbiler. 2153

Testing i en prototype er viktig fordi den viser hvordan cellen fungerer under reelle kjøreforhold. Men det er fortsatt langt fra en testbil til en produksjonsmodell som er tilgjengelig for et stort antall kunder. Overgangen krever langvarig validering, stabil produksjon, en robust leverandørkjede og en forretningsmodell som fungerer både for bilprodusenter og kjøpere.

Hva betyr dette for elbilkjøpere?

Den mest forsvarlige tolkningen av LG Energy Solutions vurdering er ikke at faststoffbatterier ligger langt unna alle bruksområder. Poenget er at de første kommersielle produktene kan bli spesialiserte eller kompakte, mens massemarkedet for elbiler tar lengre tid. Bilcellene er større, produksjonsvolumene høyere og konsekvensene av feil betydelig større. 113

Enkelte selskaper kan komme med begrenset kommersialisering eller demonstrasjonsbiler før tiåret er omme. LG Energy Solutions eget mål om 2029 viser at selskapet fortsatt satser på faststoffbatterier til elbiler. 1925 For de fleste elbilkjøpere mot slutten av 2020-tallet er det likevel mer sannsynlig at utviklingen drives av forbedrede litiumionbatterier – særlig LFP, NMC og manganrike varianter – enn av en plutselig, bransjeomfattende overgang til faststoffceller.

Det viktigste når nye tidsplaner annonseres, er derfor ikke bare lanseringsåret. Se etter dokumentasjon på produksjonsgrad for store celler, levetid, sikkerhet, kostnader og konkrete planer om bilproduksjon i høyt volum. Før alle disse brikkene er på plass, bør «pilotproduksjon» først og fremst ses på som en ingeniørmessig milepæl – ikke som et bevis på at faststoffbiler er klare for folk flest.