Unikt samarbete om snabbladdning av e-fordon

onsdag, november 4, 2015

PRESSMEDDELANDE: Energioptimerade Li-jonbatterier som till exempel finns i elektrifierade fordon slits hårt av snabbladdning, vilket begränsar fordonens nyttjandegrad. Nu startar ett SHC-projekt som kan göra snabbladdning möjligt även för dessa fordon. I projektet samarbetar Sveriges största fordonstillverkare och batteriforskargrupper.

Jens Groot
Jens Groot, Volvo GTT, leder projektet ”Snabbladdning av stora energioptimerade Li-jonceller för elektriska drivlinor”. Foto: Ylva Olofsson

– Vi vill ta reda på vilka laddstrategier som sliter mest på batteriet och vad man kan göra för att minska slitaget, förklarar Jens Groot, batterispecialist på Volvo Group Trucks Technology (Volvo GTT). Hittills har det gjorts förvånansvärt lite forskning inom det här området, fortsätter han.

Under tre år ska forskarna studera vilken inverkan snabbladdning har på åldrande av stora, energioptimerade Li-jonbatterier för helt eller delvis eldrivna fordon. Forskningen förväntas bland annat leda till att man kan identifiera batterityper lämpliga för snabbladdning och ge rekommendationer till tillverkarna om hur livslängden kan optimeras.

Från Volvo GTT:s sida kommer man främst att studera batterier för elbussar, alltså bussar som har el som enda energikälla. Kombinationen av tung last och behov av lång elräckvidd gör att sådana bussar antingen kräver stora, energioptimerade batterier eller frekvent snabbladdning vid specialbyggda laddstationer. Dagens energioptimerade Li-jonbatterier åldras snabbt om de utsätts för upprepad snabbladdning. Stora batterier betyder också höga kostnader, men även mindre batterier som klarar snabbladdning är idag relativt dyra. Dessutom är laddinfrastrukturen en utmaning. Många av de elbussar som finns på marknaden idag har därför en begränsad körsträcka och ”långsamladdas” på natten. Därmed kan de endast delvis ersätta konventionella fordon. Med förbättrade batterier, som både ger lång körsträcka och klarar snabbladdning, skulle elbussarna kunna rulla under en betydligt större del av dygnet med avsevärt större flexibilitet.

Projektet samlar en bred forskarkompetens från Volvo GTT, Volvo Cars, Scania, Chalmers, Uppsala universitet och KTH, där alla bidrar med sin expertis. Alla parter har lika stor del i projektet vilket borgar för ett tätt och intensivt samarbete. Kontinuerligt utbyte mellan de olika områdena är en förutsättning, något som deltagarna har god erfarenhet av från tidigare SHC-projekt.

– Genom att samarbeta får vi resultat som är större än summan av delarna, berättar Jens Groot. Universiteten studerar de ingående komponenterna i nya och åldrade battericeller och utvecklar detaljerade elektrokemiska modeller. Hos industriparterna byggs dessa modeller in i tillämpade och förenklade batterimodeller, samt valideras mot laboratorieprov. De olika industriella parterna använder batterier på olika sätt, så vi hoppas kunna få med många olika aspekter i vårt material.

Pouch cell
I projektet studeras flera olika typer av batterier, bland annat så kallade påsceller vars konstruktion är vanlig hos stora energioptimerade battericeller. Foto: Jens Groot

I batterilabbet på Volvo GTT kommer man att testa ett tjugotal batterier under projektets gång. Det rör sig om serietillverkade standardmodeller med olika typer av cellkemi som köpts in för testning. Efter att ha utsatts för åldring med höga laddningsströmmar kommer battericellerna att öppnas och cellmaterialet skickas till högskolorna för analys. Flera olika celltyper, avsedda för olika fordonstyper, kommer att ingå i studien.

Förutom den direkta nyttan för fordonsindustrin banar projektet väg för ytterligare fördjupad forskning om Li-jonbatterier.

-Jag tror att Li-jonbatterier kan förbättras i åtminstone tio år till, säger Jens Groot. Under den tiden kommer prestandan gradvis att öka och batteripriserna sjunka så att elfordon alltmer kan bära sina egna kostnader utan subventioner. Det går snabbare än man tror!

Om projektet

Projektet ”Snabbladdning av stora energioptimerade Li-jonceller för elektriska drivlinor” inkluderar Volvo GTT, Volvo Car Corporation, Scania CV AB, Chalmers, Uppsala universitet samt KTH, och är en del av Svenskt el- och hybridfordonscentrum (SHC). Projektet finansieras av Batterifonden.

För mer information kontakta Jens Groot på telefon 031-3220983 eller mail jens.groot@volvo.com.

BILDER

Jens Groot. Foto: Ylva Olofsson