Tek.no

Nyhet

Slik kan Tesla bli verdens batterikonge

Vil bygge en gigantisk fabrikk med en kapasitet tilsvarende hele verdens produksjon.

27 Mar 2014 08:42

Batterietterspørselen på verdensbasis bare øker og øker. Alt skal være batteridrevet nå for tiden, det være seg mobiltelefoner, nettbrett, datamaskiner, verktøy, leker, hobbyutstyr, kaffemaskiner og ikke minst biler.

Tesla er en av disse nymotens produsentene av batteridrevne biler, en industri som har vært opphengt i sine forbrenningsmotorer de siste 100 årene. På bare få år har Tesla rukket å rokke ved en fastlåst industri, og det ved å basere seg på samme batteriteknologi som du finner i datamaskinen og mobiltelefonen din.

For at Tesla kan vokse like mye som de vil trengs det vannvittige mengder med batterier, faktisk skulle Tesla gjerne hatt hele verdensproduksjonen og mer til, bare til seg selv. Det sier seg selv at en Tesla-bil hadde blitt veldig dyr om de skulle kjøpt ut hele IT-industrien og andre som bruker lithium-batterier i sin jakt, og da er det kun én løsning som ligger forsvinnende nær, nemlig å lage sine egne.

Derfor har Tesla startet jobben med å bygge en særdeles stor fabrikk på amerikansk jord, en fabrikk som skal ha en kapasitet tilsvarende hele dagens verdensproduksjon.

Det startet for lenge siden

For over 250 år siden satte Benjamin Franklin sammen det første batteriet. Han benyttet en rekke såkalte «Leyden jars» som lagret statisk elektrisitet, og navnet batteri var egentlig et militært uttrykk som betyr at ting virker sammen. Deretter gikk utviklingen relativt raskt. 50 år senere kom Alessandro Volta på banen med det første elektrokjemiske batteriet, som bestod av en stabel med kobber- og sinkplater, kun adskilt av fuktet papir. Dette batteriet ga helt andre resultater enn Franklins, og Volta trodde han hadde funnet en evig energikilde.

Batteriene på den tiden var mest aktuelle til bruk i forskningen, de hadde ingen reell bruksverdi i samfunnet. Det var først da John Frederic Daniell kom på banen, med »The Daniell cell», at ting begynte å skje. Dette var det første batteriet som hadde en noenlunde jevn spenning og god kapasitet, og ble dermed som industristandard å regne.

Samtidig som Franklin utviklet sitt batteri jobbet en annen mann med å lage et selvgående kjøretøy. I 1769 lyktes Nicolas-Joseph Cugnot i sitt arbeid, og det første motoriserte kjøretøyet var skapt i form av en dampdrevet trehjulssykkel. Selv om kjøretøyet fungerte hadde det sine begrensninger, blant annet slet Cugnot med et stabilt damptrykk og mangelen på vann langs veien.

Elektriske biler var på moten for over hundre år siden

Deretter kom det en serie med ulike former for kjøretøy, med ulike former for kuriøse motorer, blant annet flere forbrenningsmotorer og faktisk én elektrisk. Likevel er det 1886 som regnes for fødselsåret for den moderne bilen, da Karl Benz fikk patent på sin første «motorwagen» med forbrenningsmotor. Elektriske biler var på markedet både før og etter århundreskiftet, men på grunn av den raske utviklingen som skjedde på bensinfronten ble de raskt utkonkurrert. Lenge skulle det være den tradisjonelle forbrenningsmotoren som styrte showet.

Forbrenningsmotoren var lenge og er fremdeles dominerende på markedet, men noe har likevel skjedd på veien. Blant annet ble interessen for elektriske biler fornyet på 1970-tallet, i forbindelse med bensinkrisen som fant sted. Disse bilene rakk imidlertid aldri å komme ut til forbrukerne, før krisen ble avblåst.

I tillegg har du miljøaspektet. Bruken av motorkjøretøyer verden over når stadig nye høyder, og de samlede utslippene av ulike former for avgasser er rekordhøye. Som et ledd i å redusere disse utslippene har den elektriske bilen fått stadig mer oppmerksomhet.

Tesla kommer på banen

Batteriutviklingen har på ingen måter heller stått stille, og siden Franklins og Voltas første forsøk for 250 år siden har det virkelig skjedd ting. Vi får stadig mer effektive batterier, med stadig økende kapasitet og synkende vekt.

En kombinasjon av økt forurensing, stadig bedre batteriteknologi, og erkjennelsen om at oljeforekomstene ikke vil vare evig, har fått vekket fokuset på elektriske biler. Siden slutten av 2000-tallet har det skjedd mye på denne fronten. Batteridrevne biler har kommet i stadig nye former, og de som virkelig har fått mye oppmerksomhet er amerikanske Tesla.

Tesla er ikke først på banen, og de er heller ikke billigst. Det Tesla har gjort er å satse på elektriske biler som virkelig ser ut som helt normale biler, som fanger interessen til folk og som snur de tradisjonelle ulempene til bilens store fordeler. På den måten har de hevet seg over de tradisjonelle motargumentene som finnes mot elektriske biler.

Utfordringen med å lage elektriske biler med skyhøy ytelse er at Tesla trenger mange batterier, veldig, veldig mange faktisk. Den første modellen, Roadster, krever hele 6831 battericeller. Disse er fordelt over elleve moduler. Model S benytter i råeste utgave 7104 battericeller, fordelt utover 16 moduler.

Ifølge Tesla har de et mål om å produsere 500 000 biler i året i 2020, mot «beskjedne» 35 000 biler i 2014. Da sier det seg selv at kreves ganske mange battericeller i året, faktisk vil det legge beslag på all verdens produksjon av lithiumbatterier.

Selv om verdensproduksjonen er stadig økende vil det på ingen måter være nok celler på markedet. Det er nemlig en rekke andre produkter som bruker battericeller, og det er innen mobiltelefoner og nettbrett at vi finner den største veksten. Dermed er Tesla nødt til å kjempe mot hele IT-industrien får å sikre seg nok batterier. Alternativt kan de bygge sin egen superfabrikk, og det er nettopp det Tesla nå har planer om å gjøre.

Vil bli batterikongen

Til nå har Panasonic vært batteripartner for Tesla, men grunnet de store mengdene med battericeller som Tesla trenger, har ikke Panasonic greid å produsere nok. Som et ledd i å styrke sin egen posisjon og ikke minst gjøre seg mindre sårbare, har bilprodusenten planer om å lage sin egen batterifabrikk, eller en «Gigafactory» som Tesla selv kaller det.

Fabrikken er planlagt å være alt annet enn beskjeden, for Tesla drømmer om å få en kapasitet tilsvarende hele verdens samlede lithiumbatteri-produksjon i 2013, på én fabrikk, og det skal være på plass innen 2020.

Monsterfabrikken vil være et samarbeid med en annen amerikansk partner, og vil bli plassert et sted i USA. Aktuelle stater for fabrikken er Nevada, Arizona, New Mexico og Texas. Fellesnevneren er en plassering i nærheten av California, der Tesla har bilfabrikken sin. Statene er også blant de som ligger langt sør, noe som gir ekstra fordeler fordi solstrålene er sterke der. Selskapet planlegger nemlig en massiv bruk av både solcellepaneler og vindmøller for å generere den elektrisiteten de trenger til fabrikken sin.

Med en slik fabrikk vil bilprodusenten seile opp som verdens ukronede batterikonge, og kunne dekke eget behov samtidig som de har et batterioverskudd som kan selges til andre.

Gigantfabrikken vil ha et areal på 930 000 kvaderatmeter, fordelt på én eller to etasjer. Til sammenligning har terminalen på Gardermoen flyplass et areal på 148 000 kvaderatmeter, og hele fabrikken er planlagt ferdig til 2017.

Tesla-modellene her i Norge er i seg selv relativt rimelige, spesielt om vi setter dem opp mot biler med tilsvarende ytelse. For under en halv million kroner kan du få en bil som yter tilsvarende sine bensinfettere til langt over millionen. Går vi derimot til USA er bildet helt annerledes, der er Tesla et luksusmerke og bilene selges for samme summer som røffe BMW-er og Porscher-er.

For at Tesla skal få opp volumet på bilsalget er de derfor avhengige av rimeligere modeller, som fremdeles må yte både bra og ellers være fullgode alternativer til bensin- og dieselbilene. Batterifabrikken kan være løsningen på dette problemet også, for om Tesla greier å få ned produksjonskostnadene på battericellene som de trenger i bilproduksjonen, så vil de også kunne senke prisene ut til sluttbruker.

Er avhengige av rimelige råvarer

Heldigvis er det i seg selv ingen mangel på lithium i verden, selve hovedråvaren til batteriene, snarere har det vært en viss overproduksjon. Derfor vil en diger batterifabrikk kunne forhandle om svært gode lithiumpriser, i alle fall i starten. Det har vært varierende rapporter om hvor mye av verdens lithiumproduksjon som Tesla-fabrikken vil legge beslag på, men de drøyeste anslagene har vært på opptil 17 prosent av verdensproduksjonen. Lithium går også til flere andre industrier enn batteriindustrien, men sistnevnte står for omtrent 35 prosent av verdensforbruket.

Chile er den største lithium-eksportøren i verden, tett etterfulgt av Australia. I tillegg er det antatt at det finnes store forekomster i både Bolivia og den amerikanske staten Wyoming. Lithium-tilgangen er ikke et problem i all overskuelig fremtid, da det stadig oppdages nye kilder, og man regner med at det finnes enorme menger verden over.

Det å utvinne lithium medfører heller ingen store utfordringer. Lithium utvinnes gjennom en elektrolytisk prosess der materialet skilles ut fra ulike salter. Det betyr, kort fortalt, at man slipper den tradisjonelle gruvedriften, som til tider kan bli svært kostbar.

Kobolt er en annen råvare til batteriproduksjonen, som skaper litt større utfordringer enn lithium. Metallet er relativt sjeldent, og koster mer enn sølv. Det er ingen naturlige koboltforekomster, men metallet finnes i mange kjemiske forbindelser. Kobolt utvinnes normalt sett som et biprodukt av nikkel-, sølv-, bly- og koppermalm.

Den største produsenten av kobolt er Kongo, som står for rundt 40 produsent av verdensproduksjonen. I tillegg kommer det kobolt fra Canada, Zambia, Russland, Cuba og faktisk vesle Norge. En av de store problemene for batteriprodusentene er den noe ustabile politiske situasjonen i Kongo. Dette har ført til koboltpriser og -tilgang som går litt i berg og dalbane.

Kobolt-problematikken kan til en viss grad bøtes på med å bruke mangan, et annet grunnmetall som det finnes greie og stabile forekomster av.

Veien fremover for både Tesla og de andre produsentene av elektriske biler blir helt sikkert spennende. Skallet til gigafabrikken skal iallfall stå ferdig i 2015, mens 2016 er satt av til å sette inn utstyret og komme seg til en operativ fase. I 2017 er planen at produksjonen skal starte.

Tesla har satset stort, og om alt går deres vei har de skaffet seg en unik posisjon for fremtiden. Det hele avhenger til syvende og sist av at de får nok av råvarer til en pris som gjør driften økonomisk forsvarlig, noe som er overkommelig.

Vil du ha flere Ekstra-saker? Vi har samlet alle sammen her »

(Kilder: Wikipedia 1, Wikipedia 2, CNBC, Tesla)

Les også
Jean Michel Jarre med sære mobilhøyttalere
Les også
Snart kan du starte Teslaen fra mobiltelefonen
Les også
Lader batteriet med svette
Les også
Microsoft vil gi bilen din Metro-fliser
Les også
Med denne kan elektronikken bli 1000 ganger raskere
Les også
Stor guide: Fra NMT til 3G og 5G
Les også
Flytter parkerings-automaten inn i bilen
annonse