Forskere i USA har utviklet en ny teknikk som fjerner behovet for hurtiglading helt. I stedet «tankes» elbilbatteriene med ny elektrolytt, akkurat som i en vanlig forbrenningsbil. – Dette er en banebrytende teknikk for neste generasjon elbiler, sier forskeren John Cushman.
Elektrifisering av kjøretøy er i full gang, men en av elbilens akilleshæler er lange ladetider. Å lade et batteri fullt tar timer – noe de som er ute på langtur ikke har tid til. Ved hjelp av hurtiglading kan tiden kuttes, men det er fortsatt snakk om en halvtime for 80 prosent lading.
Men forskere ved Purdue University i Indiana, USA, mener at det finnes bedre alternativer enn hurtiglading. Løsningen deres består av et slags batteri der man i stedet for å lade, tanker opp med ny elektrolytt.
Og dette mener forskerne er noe som virkelig kan gjøre elbilen fullt ut konkurransedyktig.
– Her trenger man ingen kostbar ombygging av strømnettet i USA. I stedet kan man konvertere bensinstasjoner til å pumpe ny elektrolytt og ta imot den brukte, samt konvertere verksteder som foretar oljeskift til å bytte anoder. Det er enklere, sikrere og mye mer miljøvennlig enn de eksisterende batterisystemene, sier professor John Cushman ved Purdue University i en uttalelse.
I videoen under kan du se et intervju med forskeren.
- Lignende tanker: Ny membran kan gi elbiler med batteri du kan fylle på
Vil kommersialisere systemet
Teknikken skal sørge for at man i stedet for å lade, bytter væsken i batteriene etter 480 km. Og etter 4800 km er det tid for å bytte anodene. Et inngrep som ifølge Cushman skal ta kortere tid enn et oljeskift – og koste rundt 65 dollar.
Professoren har sammen med noen kolleger startet bedriften IFBattery som nå har til hensikt å kommersialisere batterisystemet de beskriver som en slags hybridteknikk.
– Batteriet gjør to ting: det produserer elektrisitet, og det produserer hydrogen. Dette er viktig, siden de fleste hydrogendrevne bilene har trykktanker med 5000 eller 10.000 PSI (689 bar), noe som kan være farlig. Dette systemet genererer hydrogengass i takt med behovet, noe som gjør at du på en trygg måte kan lagre hydrogengassen ved 20–30 PSI (1,5–2 bar) i stedet for ved 10.000, sier sjefingeniør Michael Dziekan hos IFBattery.
– Konvensjonelle elbiler, som Tesla, har litium-ion-batterier som vanligvis lades over natta. Væskebatteriet vårt bruker en vannbasert væske som kan drive bilen som om den hadde en bensinmotor – bare med den forskjellen at den ikke forbrenner noe. Det blir som en hybrid mellom batteri og bensin, sier professor Eric Nauman, som er en av gründerne bak IFBattery.
- 360 kilowattimers utbyttbar 100 kw-lader: Slik blir Volkswagens mobile batteri
Fem ganger høyere energitetthet
Væskebatterier er ikke noe nytt i seg selv, og har blitt testet i flere ulike applikasjoner tidligere. Cushman og kompani har gjennomført forsøk med systemet sitt både i ulike scootere samt i større kjøretøy. Nå går de videre, og skal først teste teknikken i industriutstyr og deretter i biler.
– Historisk sett har væskebatterier ikke vært konkurransedyktige på grunn av den lave energitettheten de har hatt. Konvensjonelle væskebatterier har for eksempel en energitetthet på rundt 20 Wh per kilo. Et litium-ion-batteri har 250 Wh per kilo. Vårt væskebatteri har mulighet til å kunne komme opp i mellom tre og fem ganger dette, sier John Cushman.
I videoen under forklarer han teknologien nærmere.
Batteriet fungerer uten membran eller separator, og væsken oksiderer anoden for å produsere elektroner. Reduksjonen ved katoden skaper tilstrekkelig energi til å drive et kjøretøy. Cushman sier at oksidasjonsmiddelet er et slags makromolekyl som lever i elektrolytten og bare reduseres ved katoden.
– Vi er nå i nærheten av et punkt der vi kan generere massevis av kraft. Mer enn hva du noensinne hadde kunnet tro skulle kunne komme ut av et batteri som dette.
- Ny type hurtiglader: Denne vogna leverer strøm til elbiler hvor som helst (TU Ekstra)
Skal vises fram i mai
Svenske Ny Teknik skrev i august i fjor om forskning ved universitetet i Glasgow som hadde utviklet teknikk for et mulig væskebatteri. Forskergruppen mener å ha nådd et gjennombrudd som øker energitettheten i elektrolytten ti ganger, i henhold til en artikkel publisert i Nature Chemistry og forklart nærmere her.
På spørsmål fra Ny Teknik svarte forskeren Leroy Cronin at man ved den teoretiske grensen på omkring 1000 wattimer per liter skulle kunne oppnå 50–100 kilowattimer energi med 50–100 liter væske. Til sammenligning veier Teslas største batteripakke på 100 kilowattimer over et halvt tonn, og har en rekkevidde på 54 mil.
Når batterivæsken er tom for energi, skal den kunne suges opp i en tankbil og kjøres til et kraftverk for opplading.
– Dette er en full energisirkel med veldig lite avfall. Batterikomponentene er tilstrekkelig sikre til å kunne lagres i hjemmet, stabile nok til å oppfylle produksjons- og distribusjonskrav samt at de er kostnadseffektive, sier John Cushman.
Batterisystemet vil bli vist fram i mai under konferansen Interpore i Spania.
Denne artikkelen ble først publisert på nyteknik.se.
- Rekkeviddeforlenger: Slik skal de gi den lille elbilen 100-kilowattimer
