Topfoto
Af
Thomas Bjerg

Et elektrisk kapløb mellem Asien og Vesten spidser til

Japan og Sydkorea fører an med forskning i batterier til elbiler, Kina sidder solidt på markedet og er suveræn til at bruge ny teknologi, mens Norden vil producere batterier på egne gigafabrikker. To batteri-eksperter viser vej i kapløbet om et marked, der kan vokse sig 50 gange så stort i 2040. 

Global
Innovation

Det går stærkt. Rigtigt stærkt. Virksomheder og regeringer kaster milliarder ind i at udvikle batterier, og kampen om det voldsomt voksende marked til elbiler er den store drivkraft. Men udviklingen af store, stationære batterier, der lagrer strøm fra vindmøller og solceller, tager også fart.

Vi lader batteri-eksperterne, professor Poul Norby og professor Johan Hjelm, begge fra Danmarks Tekniske Universitet Energi udlægge tendenser i den globale kamp om at komme først med det billigste og mest effektive batteri. I dag er batteriet til en elbil den største udgiftspost for bilfabrikanterne, og alle arbejder på at opnå ned på en batteripris på 100 dollar per kilowatt-time, og det ville give en pris på et 60 kilowatt-timer-batteri, som er en meget almindelig batteristørrelse, på cirka 37.000 kroner.

- Bilbatterier styrer udviklingen, og det er kæmpestore markeder, som producenterne kæmper om. Litium-batteriet vil dominere frem til 2030, hvor der nok ikke længere bliver produceret fossile biler, og i 2025 vil batterierne være så billige, at markedet driver sig selv uden subsidier, siger Poul Norby.

Størrelsen på markederne kan man få et billede af i en rapport fra Det Internationale Energiagentur (IEA) og Det Europæiske Patentkontor (EPO) fra september 2020. Markedet for at lagre elektrisk energi vil vokse 50 gange frem mod 2040, vurderer IEA. Fra 200 gigawatt-timer i dag vil behovet vokse til 10.000 gigawatt-timer om 20 år, og elbiler står for hovedparten.

Derfor udvikler producenter deres teknologier i et heftigt kapløb. Det har allerede givet store prisfald og langt bedre holdbarhed, forklarer Poul Norby. Elbil-sitet greencarreports.com beretter, at gennemsnitsprisen per kilowatt-time i 2020 var 137 dollar, og at målet om 100 dollar er muligt at opnå i 2024.

- I dag tænker man ikke mere på at skifte batteriet i en elbil. Det handler mere om at skifte bilen og genbruge batteriet, siger han og underbygger med, at mange Tesla’er har kørt over 500.000 kilometer, lige som Tesla arbejder på at skabe et million mile-batteri.

Poul Norby
Professor Poul Norby og DTU Energi har forsket i batterier i en årrække. I baggrunden foregår det i et lufttæt rum, og forskerne kan håndtere battericellerne via særlige, lufttætte handsker. Foto: Thomas Jensen

Japan og Korea fører på forskning

Poul Norby forklarer, at Asien hidtil har domineret batteri-markedet, hvor Kina er storproducent. Det underbygger rapporten fra IEA og EPO.

Inden for forskning fører Japan og Sydkorea klart. Det viser antallet af patenter om batterier, som EPO behandlede mellem 2000 og 2018. Ni ud af ti virksomheder på top ti-listen er fra Asien, herunder syv japanske med Panasonic og Toyota i spidsen. Koreas Samsung og LG Electronics ligger nr. 1 og 3, mens Europa kun repræsenteres af tyske Bosch på femtepladsen.

Alle store aktører satser dog stadig kraftigere, viser rapporten. Den konkluderer, at Kina (CN) vinder ind på Europa (EPC), når det gælder forskning og patenter, men at Japan (JN) og Korea (KR) dominerer klart. Det fremgår af denne graf:

Graf
Inden for forskning fører Japan og Sydkorea klart. Det viser antallet af patenter om batterier, som EPO behandlede mellem 2000 og 2018.

Rapporten er fra september 2020, men viser kun tal frem til 2018. Det skyldes, at der er 18 måneders forsinkelse, fra virksomhederne indleverer en ansøgning om patent, til de kan offentliggøre den.

Kina sidder på markedet

Patent-tallene giver dog ikke et retvisende billede af, hvem der producerer batterierne og elbilerne. Det skyldes ifølge Patent- og Varemærkestyrelsen blandt andet, at Kina ikke i samme grad har prioriteret at sende patentansøgninger til EPO, men derimod har ansøgt til World Intellectual Patent Organization eller til Kinas interne patentmyndighed.

For Kina er den altoverskyggende leder.

- Ingen konkurrerer med kinesiske BYD, som er et gigaforetagende, der både producerer virkelig mange elbusser og elbiler, siger Poul Norby.

Kina sad på halvdelen af markedet i 2020 med 1,1 million solgte elbiler, mens Europa solgte 500.000 samme år. Det var dog en europæisk fremgang fra 2019, hvor Kina havde en andel på 57 procent, viser en rapport fra konsulentfirmaet McKinsey, der meget grundigt har undersøgt det kinesiske marked.

Konsulenterne konkluderer, at kinesiske virksomheder er foran alle, når det gælder om få ny teknologi ud på vejene og skalere produktionen op. De fem største kinesiske virksomheder stod for 45 procent af verdens elbilsbatterier i 2019, og kineserne producerede allerede i 2017 anden generation af det såkaldte NMC-batteri, mens europæiske virksomheder kun eksperimenterede med at udvikle det. Batteriet har lige som de fleste andre litium som flydende elektrolyt, mens den positive elektrode består af nikkel, mangan og kobolt.

"I dag tænker man ikke mere på at skifte batteriet i en elbil. Det handler mere om at skifte bilen og genbruge batteriet"
Poul Norby, professor fra Danmarks Tekniske Universitet Energi

Norden bliver stor spiller på batterimarkedet

Både USA og Europa kæmper dog for at hive produktionen af batterier hjem fra Kina, og her kan Sverige og Norge spille nøgleroller.

- Der er stærke kræfter i EU, der støtter, at vi hiver produktionen hjem, og det giver god mening, for arbejdskraften udgør i dag en mikroskopisk del af batteriets pris. Produktionen er gennemautomatiseret, siger Poul Norby.

Han peger på, at både Sverige og Norge skaber såkaldte gigafabrikker, der skal masseproducere batterier med billig, vedvarende energi.

Northvolt er længst fremme med sin cellefabrik i nordsvenske Skellefteå. Northvolt samarbejder med Volkswagen, BMW, Volvo og Scania, og virksomheden har allerede rejst penge til at udvide sin fabrik, inden den rigtigt er kommet i gang. Northvolt udvider kapaciteten fra en årlig produktion af battericeller på 32 gigawatt-timer (GWh) til 60. EU og den svenske stat støtter økonomisk.

Norge har også to gigafabrikker på vej. Virksomheden Freyr planlægger en fabrik i Mo i Rana, syd for Bodø, der skal producere med en samlet kapacitet op til 43 GWh fra 2025. Det skal ske med billig energi fra vind og brint, og batterierne skal bruges i biler, fly, skibe og som store, stationære lagre.

Norske Morrow Batteries vil skabe en gigafabrik på 32 GWh i byen Arendal i Sydnorge. Den skal starte produktionen i 2024, og en del af litiumbatterierne bliver af en ny type, der indeholder svovl fra den norske olieindustri. Typen skal den danske virksomhed Haldor Topsøe være med til at udvikle på en pilotfabrik.

Taxi
Kina sidder på markedet for batterier til elbiler, og den kinesiske virksomhed BYD er en af verdens gigaleverandører af elektriske biler og busser.

Kæmpebatterier tager fart

Også inden for store, stationære batterier begynder udviklingen at tage fart. Det forklarer DTU-professor Johan Hjelm, der forsker i såkaldte flow-batterier. Her lader man f.eks. grundstoffet Vanadium opløse i tanke med svovlsyre, så det fungerer som elektrolyt. De kan lagre energi fra vindmøller eller solceller.

Den store fordel er, at man let kan skalere batteriets ydeevne og lagringstid uafhængigt. Hvis man vil have længere lagringstid, tilføjer man nye eller flere tanke. Hvis man har brug for højere effekt, sætter man flere eller større reaktorer til tankene.

- Hvis du har behov for at gemme energien i 6-10 timer, sætter du bare en ekstra tank op og forbinder den til samme reaktor. Det kan man bruge ved solceller, hvor man skal gemme energien fra midt på dagen, til når man kommer hjem om aftenen, siger Johan Hjelm.

Han forklarer, at DTU Energi samarbejder med det danske firma Visblue, der leverer flowbatterier til ø-samfund som Samsø og husstande, der typisk har brug for at gemme energi i 4-12 timer.

Også i USA og Storbritannien er virksomheder begyndt at sælge flowbatterier sammen med solcellerækker, så de kan levere et mere forudsigeligt output. Den amerikanske energiminister peger på flowbatterier som velegnede til netværk, og hun har oprettet en pulje på 20 millioner dollars til projekter.

- Det gik langsomt med at kommercialisere flowbatterierne, men nu tror flere på dem. Aktørerne er især USA, Kina, Europa og Korea, og udviklingen går imod storproduktion. Vi ser også nye teknologier på banen som ”all-iron”-batterier og nye typer med organiske stoffer, som gør flowbatterier mere grønne, siger Johan Hjelm.

Vil genbruge mere af batteriet

Det er nemt at genbruge flowbatterier, fordi det opløste vanadium er let at trække ud igen. Det har fået flere mineselskaber til at lease vanadium ud til batteriproducenter. Det kan blive en ny forretningsmodel.

- Så betaler man bare for at bruge metallet, og det kan stige i pris i løbet af batteriets levetid, når efterspørgslen bliver større, siger Johan Hjelm.

Producenterne af litium-batterier arbejder også mod mere genbrug, fortæller Poul Norby. I dag betaler det sig kun at genbruge den dyre, sjældne kobolt, men det metal vil mange producenter udfase. 

- Det bliver absolut nødvendigt at genbruge mere, og i dag udvikler mange sofistikerede måder, hvor de trækker flere grundstoffer ud, siger Poul Norby, der dog også peger på, at holdbarheden gør batterierne mere miljøvenlige.

- I dag går der 10-15 år, før et batteri i en elbil må skiftes, fordi dets kapacitet kommer ned på 70-80 procent. Så kan man bruge det til at lagre energi fra solceller på huset i 10-15 år mere. Og derefter kan man genbruge mange af materialerne.

 

Omtale af lande, selskaber og/eller fonde i denne artikel skal ikke anses som en købsanbefaling fra Nordea Invest. Tal altid med din investeringsrådgiver, før du investerer.

Magasinet har sin egen app – hent den her!

MyInvest er udviklet af Nordea Invest og indeholder alt indhold fra Nordea Invest Magasinet samt mulighed for at følge dine favorit Nordea Invest fonde.

Download nu og bliv automatisk opdateret hver gang der kommer nyt