Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.

Dronebilde av ladestasjon med to biler.
Lavere batteripriser må til for at flere skal velge elektrisk.

Kan vi få både billigere og mer etiske elbil-batterier?

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 forsker Sina Orangi ved Program for industriell økologi på NTNU.

To arbeidere lemper sekker ut av gruve.
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.

En fersk analyse tar for seg kostnadene ved å produsere batterier. Den viser hvordan framtidas priser på metall kan spille en stor rolle i å avgjøre hvor dyre batteriene blir. 

– Den store økningen i batteripriser i 2022 viser at vi trenger stabile priser på metall for å realisere målene våre, sier Orangi.

Høyere pris driver frem ny teknologi

Batteriteknologiene blir stadig bedre, og prosessen blir mer effektiv. I noen tilfeller har utviklere endret teknologien 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 Den demokratiske republikken Kongo. Der er det dårlige forhold for arbeiderne i gruvene.

Nå skifter elbilprodusenter som Tesla til andre typer batterier. Slike batterier får ikke bare metallene fra mer etisk akseptable kilder. De er også mye billigere enn batteriene som er brukt tidligere.

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. Ingen kobolt ble brukt. 

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.

Mange elbilbatterier.
Teknologiske fremskritt kan hjelpe til med å få ned prisene på elbilbatterier.

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. Den 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 professor Anders Hammer Strømman ved Program for industriell økologi.

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.

Gjør elektriske kjøretøyer konkurransedyktige

I land som Norge, som har både subsidier på elbil 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 bare så vidt er 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.

En gruppe mennesker med hest og vogn.
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 er det billigste transportmiddelet fremdeles hesten.

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 i denne industrien betydelig ned med 85 prosent fra 2010 til 2019. 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 1.475 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 passerte 10 millioner i 2022. Det er inkludert batteridrevne elektriske biler og plug-in-hybrider. Det er 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.

Salget holdes nede av totalkostnaden for elektriske kjøretøyer sammenlignet med prisen på biler som bruker fossile brennstoff. Dette er det økonomer kaller paritet. Det 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 mfl.: Historical and prospective lithium-ion battery cost trajectories from a bottom-up production modeling perspective. Journal of Energy Storage, 2024. Doi.org/10.1016/j.est.2023.109800

Sina Orangi mfl.: Trajectories for Lithium-Ion Battery Cost Production: Can Metal Prices Hamper the Deployment of Lithium-Ion Batteries? Batteries & Supercaps, 2023. Doi.org/10.1002/batt.202300346

Powered by Labrador CMS