JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
torsdag 14 november 2019 VECKA 46

Det är först nu synsättet slår igenom att litiumjonbatterier bör vara miljövänliga. Kravet har inte funnits i branschen. Northvolt går ut starkt med en etik- och miljöprofil och deklarerar att det är dags att göra om och göra rätt. 

FAKTA: Dubbel kapacitet, längre liv

Northvolt kommer att ta fram batterikemier på beställning, men också producera några standardceller. Den första heter Lingonberry och kommer att tillverkas som en cylinder i ett format kallat 21/70, och som prisma i formatet PHEV2. Lingonberry bestämdes i fjol våras, två år före volymproduktion. Optimering och provproduktion sker i Northvolts labb i Västerås – bilden ovan.

Lingonberry har en katod av nickel, mangan och kobolt (NMC) med en stor andel nickel – 80 procent har nämnts. Det är en andel som konkurrenterna redan använder.

Teknikchefen Yasuo Anno – en nyckelperson på Northvolt – har sagt att företagets första battericell ska ha samma energidensitet som konkurrenterna, eller lite högre. År 2030 ska densiteten ha fördubblats.

Kring mitten av 20-talet tror Yasuo Anno att Europa kommer att ha en brist på batterier och därför kommer att efterfråga batterier med lång livslängd – vilket därför är en parameter han fokuserar på.

En stor batterinyhet i mitten av september gällde just livslängd. Tesla har patenterat en NMC532- cell (proportionerna mellan N, M och C är 5+3+2) som håller 20 år som energilager, eller 1,6 miljoner kilometer i ett fordon.

Forskningsnyheterna om nya batterityper duggar tätt, men litiumjonbatterier kommer troligen att dominera nästa decennium.

De kommer att få nya katoder och kanske även nya anoder, men det kan Northvolts volymfabrik anpassas till. Företaget har även rekryterat expertis på fasta elektrolyter och reserverat utrymme för experiment i Västerås, om de idag flytande elektrolyterna på sikt byts mot fasta, vilket många gissar kommer att ske.

BILD: Teknikutvecklingen sker i Northvolts renrum i Västerås.  

Batteritillverkaren Northvolt är den största nyheten i Elektroniksverige på decennier. En ny industri – batteritillverkning i gigaskala – skapas just nu ur elektrifieringen av fordonsflottan. 

Idag har Northvolt ingenting, men år 2023 kommer Northvolt att ha Europas största batterifabrik i Skellefteå, med en årskapacitet på batterier till en dryg miljon Volkswagen E­-up.

En svans av konkurrenter följer efter med egna gigafabriker i Europa eftersom europeiska fordonstillverkare numera vill ha sina batterileverantörer nära sig, med Tesla som förebild.

Det är spännande att den som tar en ledande roll i Europa är ett svenskt uppstickarföretag. Det är också hoppingivande att Northvolt gång på gång förbinder sig till ett miljömedvetet upplägg. 

Det känns som att förutsättningarna är goda för att om det går att göra batteritillverkning miljövänligt – så är Northvolt och dess upplägg den bästa chansen för att det ska kunna ske.

Litiumjonbatterier är en viktig komponent i en möjlig elektrifierad framtid. Men dagens batteritillverkning återspeglar inte detta. Tillverkningen av batterierna är en marknad som existerar frikopplad från det målet. Det är en marknad som levererar batterier, punkt. Miljövänlighet har inte funnits på kravlistan. 

Northvolt vill koppla in på ett annat spår och göra om och göra rätt med klimat- och miljövänlighet som ledstjärna hela vägen från brytning till återvinning. Den här artikeln berättar om vad det är som Northvolt gör rätt, och hur det påverkar klimatnyttan med elektrifieringen.

Hela branschen gör den här mentala omsvängningen just nu, Northvolt är inte ensamt. Men vi kan betrakta Northvolt som stilbildande eftersom företaget kom först på spelplanen med europeisk gigatillverkning av batterier. Vi kan tänka på Northvolt som att det sätter ribban för alla andra.

FAKTA: Här byggs fler gigafabriker

Gigafabrikerna förökar sig som duracellkaniner efter att biltillverkarna skrivit kontrakt för att säkra batterier till sina nya elbilar.

Grunden till Northvolts 40 GWh-fabrik har just gjutits, och produktionen fram till 2027 är såld, till ett värde av 120 miljarder kronor. 

Fordonsjätten Volkswagen är storkund, men måste fylla ut med beställningar från LG Chem, CATL, SK Innovation och Samsung för att trygga sin försörjning fram till 2023.

Till 2025 kommer den globala produktionen av litiumjonbatterier att öka från 316 till 1 211 GWh, spår BNEF (Bloomberg New Energy Finance). Hittills har det annonserats planer på nya fabriker som täcker ungefär en tredjedel av den ökningen. Produktionsmålen har också höjts på befintliga fabriker.

År 2030, när nyförsäljning av bensinbilar blir olaglig i flera länder, säger sig Volkswagen ensam behöva kapaciteten hos 20 gigafabriker.

Efter att tabellen nedan gjordes har två europeiska konsortier annonserat planer på gigatillverkning. I det ena finns PSA och Saft, som ska bygga två anläggningar till 2022 och 2023. I det andra finns BMW, BASF, BMZ och Varta som ännu inte presenterat vare sig årtal eller planerade kapaciteter.

Tillsammans betyder det att vi nu i slutet av 2019 kan peka på ytterligare kanske 500 GWh årskapacitet  som är planerad och känd att adderas till jordens totala kapacitet fram till 2027.

Till år 2030 skulle den totala litiumjonbatterikapacitete per år kunna vara kanske 3000 GWh, om aktörerna sätter fart. Det skulle räcka till nära hundra miljoner VW E-up.

KÄLLA: IEA

Partnern Volkswagen – de ska bygga en batterifabrik tillsammans i Tyskland – dansar med. Den faktiska miljönyttan av elbilar har ifrågasatts för fotavtrycket från produktionen, men biljätten går numera hela vägen för att sätta punkt för den debatten, och lovar elbilar producerade med noll i CO2­-avtryck.

Exakt vad den formuleringen innebär kommer säkert att diskuteras. Men stämpeln ”Northvolt inside” på en bil borde höja dess värde både hos konsumenter och regeringar. Northvolt har ögonen på sig med sina löften om hållbarhet hela vägen från brytning till återvinning.

Northvoltgenerationen av batterifabriker kommer att sänka priset och höja prestanda på batterierna. Det är kanske den största miljöeffekten av dem alla, eftersom det innebär att fler kommer att kunna och vilja elektrifiera.

Svensk el är inte bara ren utan dessutom billig. Skillnaden mot Kina räcker till att avlöna hela personalstyrkan.

Om allt går enligt plan kommer Northvolt att kopiera upp sin fabrik i ytterligare fyra, fem exemplar, motsvarande en femtedel av Europamarknaden. Volkswagen har dessutom beställt en egen kopia, till Salzgitter, Tyskland.

Kopior? Jo, Northvolt bygger inte bara en fabrik, utan tar också fram en metod att bygga fabriker. Hela Northvolt är så att säga skalbart. Företagets automationschef Landon Mossburg kallar konceptet för en ”fabrik för fabriker”. 

Det som fick Northvolt att bestämma sig för att bli batteri­tillverkare var att det fanns en effektiviseringspotential. Taktiken bakom en stor del av det senaste decenniets prisfall på 80–90 procent – att integrera tillverkningen vertikalt – kan drivas ännu längre. Bolaget tillverkar till exempel sina egna katoder. Det är nytt.

En annan trimning är Industri 4.0. ABB och Siemens hjälper till att implementera digitala tvillingar, prediktivt underhåll, artificiell intelligens, fjärrstyrning, och så vidare.

Det Northvolt och dess konkurrenter optimerar batteriutvecklingen för är elbilar, som de tror blir den överlägset största batterianvändaren under åtminstone de kommande två decennierna. Elbilarna kommer att tränga ut fossilbilar och därmed minska koldioxidutsläppen för transport.

Den näst största avnämaren för batterierna kommer att bli energilager – en sorts tidsmaskiner som kan flytta el från när den genereras till när den används.

År 2040 är energilagrens sammanlagda kapacitet 2850 GWh, spår BNEF (Bloomberg New Energy Finance). Det är 167 gånger mer än idag och motsvarar 70 årsproduktioner från Northvolt Ett. Northvolt i Polen tillverkar själv en produktfamilj kallad Voltrack för energilager, och har vindkraftsföretaget Vestas och Ikea, solcellsleverantören, som tidiga partners.

Den breda kategorin ”industri” kommer på plats tre i Northvolts lista över användare av framtidens batterier.

Här har Northvolt bland annat levererat batteripack till verkstadsföretaget Epiroc, för gruvfordon – som inom parentes är en tillämpning som på sikt gynnar Northvolts eget CO2-avtryck, eftersom råmaterialen för tillverkning kommer att hämtas från gruvor flera decennier framåt och gruvdrift orsakar koldioxidutsläpp.

Merparten av CO2-­avtrycket i batteriers livscykel består dock huvudsakligen av elförbrukning under tillverkningen, alltså i Northvolts fabrik i Skellefteå. 

Kina, där hälften av dagens litiumjonbatterier tillverkas, släpper i snitt ut 20 gånger mer CO2 per kWh än Sverige. Där vinner Northvolt överlägset klimatmatchen. Gamla livcykelkalkyler över litiumjonbatterier med en kinesisk energimix som utgångspunkt, är inte applicerbara på Northvolts batterier.

Northvolts celler ska tillverkas i Skellefteå men sättas samman till moduler och batteripack i Polen där elen inte är lika ren. Å andra sidan är energiåtgången i det tillverkningssteget försumbar.

Den dag det finns signifikanta volymer uttjänta batterier ska Northvolt återvinna dem. Dagen då återvinningen gör märkbar skillnad ligger förmodligen ett decennium eller flera decennier bort eftersom de elbilsbatterier som tillverkas nu kommer att användas länge. 

Denna artikel har tidigare publicerats i magasinet Elektronik­tidningen – med vissa uppdateringar, som att Northvolts plan för Skellefteå ökats från 32 till 40 GWh.
För dig som jobbar i den svenska elektronik­branschen är Elektronik­tidningen gratis att prenumerera på – våra annonsörer betalar kostnaden.
Här tecknar du prenumeration (länk).

Men Northvolt bygger ändå redan en pilotanläggning för en återvinningsmetod utvecklad på Chalmers. Istället för dagens energikrävande smältning används urlakning och separering i låga temperaturer.

Northvolts råvaruförsörjning upp till 16 GWh är kontrakterad och så hållbar den gick att få. Det finns visserligen vanadin, litium, kobolt, mangan, grafit och nickel i Sverige, där Northvolt och myndigheter skulle kunna hålla en bra koll på den, och transportutsläppen skulle bli mindre. Men processen att komma till brytning skulle med dagens procedur ta många år. Det finns dessutom också ofta ett lokalt motstånd mot gruvbrytning.  

Nickel och en del andra råvaror kommer att hämtas från den nordiska halvön. Det finns litium i Europa men ingen produktion, så den hämtas i Kanada.


BILDEN OVAN: 270 Northvoltanställda cyklade till Skellefteå för teambuilding den 14 september (BILD SVT)

MER LÄSNING:
 
Branschens egen tidning
För dig i branschen kostar det inget att prenumerera på vårt snygga pappers­magasin.

Klicka här!
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)