Li-jon-batterier är välbekanta i konsumentprodukter och elfordon. Tekniken förbättras och blir billigare, och prövas även i tyngre maskiner. Börsaktuella Alelion Energy Systems är en pionjär inom Li-jon-system för gaffeltruckar – och när materialhanteringsmarknaden ställer om är företaget redo att spela en nyckelroll.

”Litiumjonbatterier håller på att konkurrera ut traditionella bly-syrabatterier för energilagring. Tekniken under skalet i ett Li-jonbatteri är en helt annan och betydligt mer avancerad. För användaren innebär det enklare hantering och användning samt ekonomiska fördelar. En annan fördel är att den nya tekniken är överlägsen ur ett hållbarhetsperspektiv”, berättar Daniel Troedsson, som är VD vid Alelion Energy Systems.

”Att slippa använda giftiga ämnen som bly och svavelsyra är bra för miljön. Eftersom Li-jonbatterier har en lägre livslängd – och högre energieffektivitet än äldre teknologier – minskar dessutom koldioxidavtrycket”.

Etablerad teknik finner tyngre tillämpningar

Li-jontekniken är idag väl etablerad på marknaden för handhållna verktyg och liknande tillämpningar. Vanliga konsumenter möter antagligen teknologin i form av batterier till mobiltelefoner, datorer, grästrimmers, häcksaxar, motorgräsklippare, borrmaskiner och elcyklar. Li-jonbatterier används även i större och tyngre fordon som elbilar och elhybrider. Toyota Prius har övergått till Li-jonteknik och Teslas modell S tillämpade direkt den här tekniken. Det finns också verkligt tunga applikationer som flygplansdragare som använder Li-jonbatterier. (Läs mer om detta i artikeln ”Flygplansdragare med hybriddrift”.)

”Efterhand som batteriernas prestanda förbättras öppnas nya möjligheter. För Alelion är materialhanteringsmarknaden av särskilt intresse och de senaste två åren har industritruckar med Li-jonteknologi introducerats på marknaden. Än så länge kostar Li-jonceller mer än konkurrerande alternativ men för industritruckar finns det ett antal fördelar som motiverar investeringen. Vi bedömer att priset på Li-jonceller kommer att halveras inom den närmaste femårsperioden. Detta hänger samman med större produktionsvolymer och bättre tillverkningsmetoder”, säger Daniel Troedsson.

Industritruckar i fokus

”Vi har flera ledande trucktillverkare som står och knackar på vår dörr och som vill använda Alelions batteriteknologi. Detta är naturligtvis ett bra tecken och med tanke på att batterimarknaden i segmentet eldrivna industritruckar är värd 42 miljarder kronor per år ser vi stora möjligheter att expandera verksamheten”, konstaterar Daniel Troedsson.

Alelions produkter baseras på moduluppbyggda system som anpassas för att optimera kundens applikation eller behov. Li-joncellerna framställs av externa producenter, främst i Asien, men batteritillverkningen – liksom systemintegrationen i kundens applikationer – sker i bolagets lokaler i Mölndal och hos en svensk kontraktstillverkare. Alelions kunder är både produkttillverkande bolag och stora slutanvändare av batterier, främst i Europa. Bolaget fokuserar i första hand på materialhanteringsapplikationer, där efterfrågan på högre prestanda, ökad livslängd och hållbara lösningar är stor.

”Endast några få konkurrenter har färdiga produkter och ingen har ännu en liknande position som vi har hos ledande gaffeltruckstillverkare. Vi var först med ett generellt användbart 48 V gaffeltrucksbatteri och har lanserat flera 24 V modeller till specifika gaffeltrucksapplikationer. Ett något udda exempel är att en av Frankrikes mest berömda champagneproducenter nu använder våra batterier i sina befintliga truckar. Ett annat exempel är ett batterierna används i förarlösa truckar inom mejeribranschen”, fortsätter Daniel.

alelion2”Om vi talar om tekniska detaljer vill jag nämna att energilagringssystemet består av Li-jonceller, mekanik, elektronik och mjukvara. Det hela är monterat i ett robust tråg av stål och helheten anpassas efter kundernas önskemål. Vi har utvecklat ett styrsystem som kallas Battery Management System (BMS). Det övervakar och förvaltar battericellerna så att de fungerar optimalt och systemet kommunicerar med omgivande system – truckföraren kan exempelvis avläsa laddningsstatus och användningshistorik.

BMS-funktionen övervakar bland annat temperaturen så att den inte blir för hög, samt balanserar hur de olika cellerna urladdas. Batteriet fortsätter nämligen att laddas ur så länge det finns kapacitet kvar 
i någon av cellerna. Om en cell fortsätter att laddas ur när den är tom kan den bli förstörd, vilket innebär att hela systemet inte längre fungerar eftersom vid seriekoppling måste varje cell fungera, likt varje länk i en kedja”.

Miljöfördelar och lägre driftskostnader

Enligt Daniel Troedsson kan fördelarna jämfört med bly-syrabatterier sammanfattas med:

  • Högre energitäthet – Li-jonbatterierna kan laddas med mer energi per kilo eller per liter och kan därför tillverkas i mindre format och därmed med mycket lägre vikt. Om en smartphone skulle innehålla ett bly-syrabatteri med motsvarande energimängd skulle den väga nästan ett halvt kilo.
  • Längre livslängd – cirka tio år mot bly-syrabatteriets genomsnittliga fyra år i applikationer som industritruckar. En industritrucks livslängd brukar skattas till åtta år, vilket innebär att ett Li-jonbatteri inte behövs bytas ut innan industritrucken är uttjänt, till skillnad mot bly-syrabatterier som man får räkna med att byta ut minst en gång men ofta er om trucken går i en krävande tillämpning.
  • Energieffektiva – oftast 30-40 procent högre verkningsgrad, vilket innebär i praktiken att kostnaden för el sjunker med motsvarande grad.
  • Underhållsfria – bly-syrabatterier kräver förutom en årlig service även regelbunden påfyllning av vatten. Ett bly-syrabatteri kräver därför noggranna dagliga rutiner och planering för att behålla sin livslängd. För Li-jonbatterier från Alelion säkerställer BMS (se ovan) detta utan att kunden behöver göra en underhållsplan.
  • Robusta – eftersom BMS har kontroll på batteriet har exempelvis en truckförare mycket svårt att förstöra ett Li-jonbatteri. Det går däremot att förstöra ett bly-syrabatteri av misstag.
  • Kräver inte särskilda laddningsrum med extra ventilation då det inte bildas vätgas vid laddningen av ett Li-jonbatteri.
  • Lägre klimatpåverkan – att tillverka bly-syrabatterier har väsentligt större klimatpåverkan än att tillverka Li-jonbatterier. Bly-syrabatterier kräver större mängd råvara än Li-jon för att uppnå samma energilagringskapacitet. Att Li-jonbatterier dessutom har 2-4 gånger längre livslängd, förstärker denna miljöfördel ytterligare. Att utvinna bly är en energikrävande process vilket påverkar utsläppsnivån.
  • Återvinning – Då man jämför bly-syra- med Li-jonbatterier kan vi konstatera stora fördelar, exempelvis går det åt mindre energi och därmed mindre koldioxid, samt mindre utsläpp av giftiga ämnen enligt en livscykelanalys som utfördes av IVL. Huvudkomponenterna i den typ av Li-joncell som Alelion använder kräver utvinning av litium, kobolt, nickel, mangan, koppar, och aluminium. Av dessa är det utvinning och produktion av koppar och aluminium har störst miljöpåverkan. Därför är det viktigt att återvinna ett uttjänt Li-jonbatteri. Det har visat sig att cellmaterialen har goda förutsättningar för att återvinnas. Aluminium, som används till battericellens hölje, kan exempelvis återvinnas många gånger utan att egenskaperna försämras märkbart.

”Många människor inser att man inte kan
 stå vid sidlinjen och hoppas att andra skall vidta åtgärder för att minska klimatpåverkan och andra miljöeffekter. Allt fler företag inser dessutom att åtgärder som syftar till mindre miljöpåverkan inte enbart är ett ansvar mot omvärlden utan något som bidrar till bättre affärer”.

”I vårt erbjudande till trucktillverkarna kan vi visa att våra batterier både minskar miljöpåverkan och sänker driftskostnaderna. Att vår produkt inte bara minskar koldioxidutsläppen med 30 procent och utsläppen av cancerogena ämnen med 90 procent, men också möjliggör för kunden att minska sina el- och driftskostnader med hundratusentals kronor – det är starka säljargument”, avslutar Daniel Troedsson.

Artikeln publicerades i juni 2016.