Att framtida bilar måste bli miljövänligare är klart. Men vilken teknik som bäst skapar en hållbar lösning är oklart.

– Den stora utmaningen och begränsningen är hur man ska kunna lagra energin på ett effektivt sätt i hybridbilar och elfordon, säger Lennart Josefson, ansvarig för Swedish Hybrid Vehicle Center i Göteborg.

Det är lätt att glömma hur oerhört hög energilagringskapacitet flytande bränsle som olja och bensin verkligen har.

– Batteritekniken har långt kvar dit och idag ser vi tyvärr ingen möjlighet till ett jättesprång i teknikutvecklingen, som exempelvis en materialkombination som kan ge en tio gånger förbättrad energilagring per viktenhet, säger Lennart Josefson.

Ännu har inga kommersiella elbilar, alltså plug-in-hybrider, nått marknaden. De första kommer om några år.

Däremot har det hittills tillverkats runt två miljoner hybridbilar, som alla innehåller nickelmetallhydridbatterier (NiMH). Eftersom batteriet i dessa bilar laddas av en generator så fort motorn är igång, och används väldigt kort tid, duger tekniken gott några år till.

– Men NiMH-tekniken domineras totalt av Panasonic. Företaget har en teknik som är överlägsen och kontrollerar även råvarutillförseln, så det är ingen idé för andra att konkurrera där, säger Kanehira Maruo, omvärldsbevakare på ETC, som är ett nationellt energitekniskt centrum med inriktning mot avancerade batterier och bränsleceller.

Istället har så gott som alla andra börjat satsa på litiumjonteknik, som på papperet också har fördelar. Bland annat har litiumjonbatterier potential att bli billigare då de inte innehåller dyra specialråvaror.

FAKTA • Nissan och NEC satsar på ett gemensamt bolag, AESA, som ska utveckla och producera litiumjonbatterier. Fabriken ska vara i drift nästa år. Företaget ska sälja batterier till hela fordonsindustrin och målet är att bli världsledande på batteriteknik. • I höst har Bosch och Samsung startat SB LiMotive som ska tillverka litiumjonbatterier. Produktionen av battericeller väntas vara igång år 2010, medan kompletta batterisystem dröjer ytterligare ett år.

Samtidigt finns det många frågetecken kring litiumjonbatterier. Prestanda hos dagens batterier sjunker exempelvis vid höga och låga temperaturer och ingen vet ännu hur säkra de är. Vissa litiumjonbatterier kan exempelvis explodera om de snabbladdas.

– Toyota som har testat litiumjonbatterier i fordon i Japan och är ännu inte nöjt med tekniken. Nissan har gjort ännu fler tester och har troligen den bästa tekniken för dagen, säger Kanehira Maruo.

Som det ser ut nu är det dock Mercedes som blir först att använda litiumjonbatterier i en serietillverkad hybridbil. Lanseringen är planerad till nästa år.

– Men Mercedes batterier är inte prima. Mercedes använder många små cylindriska batterier, liknande de som används i datorer men i mycket större skala. Dessa batterier kräver avancerad kraftelektronik som styr batterierna. Bland annat får de mycket ojämn temperaturfördelning på grund av sin form vilket minskar livslängden, säger Kanehira Maruo.

De japanska tillverkarna utvecklar platta fyrkantiga batterier. De har klart längre livslängd än cylindriska, runt fem år istället två till tre år. Målet för batteritillverkarna är att nå en livslängd på 10 år, kanske 15 år på sikt.
 
– Nissan har tagit fram ett av de hittills största litiumjonbatterierna som troligen är det bästa för fordon. De är större än A4, vanligast är annars ett A5-format, säger Kanehira Maruo.

Långsiktigt finns det också andra tekniker som mycket väl kan konkurrera ut batterierna. Bränsleceller är en sådan. Här leder General Motors och Honda utvecklingen, medan Daimler, Toyota och Nissan kommer därefter.

Bränsleceller har längre livslängd, tros kunna bli klart billigare på 20-30 års sikt och kommer då inte att ha några säkerhetsproblem, menar Kanehira Maruo.

– Det känns som att det skulle vara lättare att ta fram en bra långsiktig lösning som är baserad på bränsleceller än litiumjon. Kemi är besvärligt att hantera och batterierna innehåller mycket mer kemi än bränslecellerna, som till större del består av mekanik, säger han.

Superkondensatorn är en annan intressant teknik att hålla ögonen på. Den har tidigare brottats med låg effekttäthet och främst använts för att snabbt ta vara på extremt höga effekter. Den har också varit väldigt skrymmande och lidit av att miljögifter använts vid tillverkningen.

– Men utvecklingen har gått så långt att superkondensatorn nu kan lagra lika mycket som blybatteriet och laddningen kan i princip sparas hur länge som helst. De senaste veckorna har det dessutom kommit nya typer av superkondensatorer som inte använder miljögifter vid tillverkningen.

Bland andra står den japanske elektronmikroskoptillverkare JEOL bakom utvecklingen av de senaste energitäta superkondensatorerna.

– Superkondensatorerna kan mycket väl slå ut batterierna i fordon på sikt, säger Kanehira Maruo.