Elbilsbatterier är bättre för miljön än fossilbränslen. De ger valmöjlighet i energislag och de kan återanvändas. Men även batterikomponenter är en knapp resurs som ska nyttjas ansvarsfullt. Och det finns risk för att vi byter ut ett oljeberoende mot ett elberoende.

Närbild av högspänningsbatteri.
Högspänningsbatterier i elbilar och laddhybrider består av många celler och är vanligtvis placerade under bagageutrymmet eller golvet.

Hela fordonsindustrin håller på att växla över från fossilbränslen till eldrivna bilar. Men att tillverka batterier är inte en klimatneutral process, inte heller att producera el. Trots det är el ett bättre drivmedel för motorer än bensin och diesel, säger Anders Nordelöf, doktor vid Chalmers. Med livscykelanalys som verktyg forskar han om miljöaspekterna av elektrifierad vägtrafik för att stötta utvecklingen av fordon med minskad miljöbelastning.

Ett elbilbatteris livscykelanalys är komplex och består av många delar. Dels utsläpp vid tillverkning, dels naturresurser som tas i bruk. Men Anders Nordelöf tycker att en fråga ställs för sällan:
– Den stora grejen är inte hur det är nu, utan vad som händer på längre sikt.

Batterierna är både återanvändbara och återvinningsbara, medan det fossila bränslet bokstavligt talat går upp i rök. Oljan är en naturresurs som till slut blir för dyr att utvinna, el kan tillverkas löpande. Inte heller de metaller och mineraler som behövs i batterierna tar slut, hävdar han.
– Det blir bara mer eller mindre dyrt att ta upp dem.

Hur dyrt det är styr dock tillgången högst påtagligt. Och i den takt vi nu växlar över från fossilbränslen till el kommer det att behövas mycket. Enligt en rapport från EU-kommissionen i höstas blir det brist på de jordartsmetaller som krävs i batteriproduktion redan nästa år. Varken ökad återvinning eller produktion i fler länder räcker till för att kompensera för den ökade åtgången.
– Redan 2020 räknar man med att efterfrågan på kobolt kommer att överstiga tillgången. Även om återvinningstakten och produktionen ökar kommer vi att bli än mer beroende av några få länder där produktionen sker under tveksamma former, säger Nikos Arvanitidis, EU-projektkoordinator och en av författarna till rapporten, skriver Sveriges Geologiska Undersökningar, SGU.

Enligt EU-rapporten pågår arbete med att göra batteritillverkningen mindre beroende av exempelvis kobolt, genom att hitta ersättningsmetaller. Man jobbar också med att öka brytningen av kobolt inom Europa, för att minska beroendet av Kina och Kongo, där den absoluta majoriteten bryts. Men det tar sin tid att starta gruvdrift. Enligt rapportens prognoser kommer koboltproduktionen i EU bara att utgöra sex procent av Europas koboltkonsumtion vid 2030.

TROTS ATT tillverkningen av batterier inte är problemfri har de en viktig och oavvislig fördel framför fossilbränslen.
– Med el är det teoretiskt möjligt att komma ner till noll utsläpp. Det är det inte med fossila bränslen, säger Anders Nordelöf och exemplifierar med dieselskandalen 2015. I kampen för minskade bränsleförbrukning ökade kväveoxidutsläppen och bilen var inte så miljövänlig som det sades.
– Det ledde till dieselbilens bakslag och fick fordonsindustrin att fundera, säger han.

Han vill också lyfta fram en fördel med elbilar som underskattas: att man flyttar och delar upp problemet.
– Den dag du tar bort avgasröret från en bil har du inte lokala utsläpp. Det finns stora hälsofördelar med elektrifieringen av trafik, till exempel i Kina. Vissa dagar är det så mycket smog i städerna att folk inte kan gå ut. Även om man använder smutsig el för att ladda batterier så flyttar man utsläppen till platser där människor inte exponeras för dem i samma grad, säger han.

I dag tillverkas de flesta batterier i Kina och Sydkorea, och där är elproduktion för det mesta inte lika ren som i Norden, men det finns ändå större möjlighet att välja produktionsmetod för bil- och batteritillverkares elkonsumtion, liksom för konsumenter som laddar sin bil.

Men hur är det med bränslecellsbilar?

En annan elektrifierad drivteknik för fordon är vätgas med bränsleceller. Branschens kommentarer kan betecknas som försiktigt positiva:

Marcus Thomasfolk, informationschef på Volkswagen:

”Det ligger med i vår planering, men än är infrastrukturen för dåligt utbyggd och bilarna inte överkomliga i pris.” ↓

David Lilja på Kia:

”Vi säger ja till vätgas, vi tror att det är en bra teknik. Hyundai, i samma koncern, har vätgasbilar och vi planerar att släppa en 2025. Det är en fråga om att få infrastrukturen på plats och att marknaden ska mogna.”

Annika Bjerstaf, Volvo:

”Vi bevakar den utvecklingen avseende teknik och marknadsförutsättningar, men vi har valt att fokusera på elektrifiering eftersom vi tror att den tekniken kommer att växa betydligt de kommande åren.”

När vi ringer runt till bilproducenterna blir det också tydligt att klimat- och miljöaspekten är med från början i elbilsproduktionen.

Audi tillverkar till viss del sina batterier själva vid fabriken i Bryssel:
– Brysselanläggningen är helt koldioxidneutral och har använt förnybar el sedan 2012. Solcellsanläggningen på taket är till exempel den största i regionen, svarar PR-chef Irene Bernald i ett mejl.
– Själva battericellerna köps i dag in av bland annat LG Chem. Då gäller Volkswagenkoncernens riktlinjer som kräver insyn i leverantörernas arbete. De ska tydligt redovisa hur de uppfyller goda arbetsförhållanden, miljö- och säkerhetsstandarder samt mänskliga rättigheter.

MARIA LANTZ PÅ Tesla hänvisar till bolagets hållbarhetsrapport som slår fast hållbar energiproduktion i tillverkningen som en nyckelfråga för företaget: ”Hittills har Teslas solkraftsproduktion (13,25 TWh) överskridit den mängd energi som hela Teslas fordonsflotta har förbrukat från laddning (5,26 TWh).”

Tesla har en långsiktig plan för sin elförsörjning med solpaneler på fabrikstak och energieffektiviserade fabriker. Målet är, enligt rapporten, att klara sin energiförsörjning själv i så stor utsträckning som möjligt. 2017 införde företaget en GHG-mätning för sitt utsläpp av växthusgaser.

Flygbild över Northvolt i Skellefteå och fabriksanläggningen för litiumjonbatterier.
På Northvolt i Skellefteå ska litiumjonbatterier för elbilar tillverkas.

De flesta använder underleverantörer för batteriproduktionen, men även då finns krav på etisk och hållbar produktion:
– När vi gör upphandlingar för våra elektrifierade bilar är våra hållbarhetsmål en viktig del av beslutsprocessen. I valet av batteritillverkare nyligen, till exempel, var klimatneutral produktion ett krav för affären, svarar Annika Bjerstaf, PR-chef på Volvo, i mejl.

Likadant hos Kia och Volkswagen, vars batteritillverkning sker hos företag som LG Chem, SK Innovation, BYD och Samsung i Sydkorea:
– De förbinder sig till att tillverkningen sker hållbart. Det är miljardaffärer, så jag har svårt att tro att man kringgår avtalen, säger David Lilja, PR-chef på Kia.

Volkswagen har också köpt in sig i den svenska batterifabriken Northvolt, som börjar byggas i höst:
– Syftet är att få större kontroll över batterierna, säger Marcus Thomasfolk, informationschef på Volkswagen.

Toyota sticker ut från övriga tillverkare. El är bra – men till rätt bil, kan deras inställning sammanfattas.
– Batterier kan vara det bästa, men är också tungt, dyrt och krävande, poängterar Erik Gustafsson, presschef på Toyota, som byggt hybridbilar i 20 år.

Därför ska man använda batterierna där de får bäst effekt. För samma batterikraft kan du antingen få 30 000 helt eldrivna familjebilar eller 1,1 miljon hybridbilar i mellanklass, hävdar han.
– Världen har kapacitetsbrist på batterier i dag och vi använder dem inte effektivt om vi bygger stora tunga elbilar med batteri. Vi gör mycket mindre klimatpåverkan genom att alla kör en effektivt driven hybridbil än att 30 000 personer kör helt utan avgasutsläpp, säger han.

Anders Nordelöf,
doktor vid Chalmers
Tekniska högskola
”Inte heller de metaller och mineraler som behövs i batterierna tar slut"

Anders Nordelöf, doktor vid Chalmers Tekniska högskola

Batterierna bör sättas i små fordon i stadsnära trafik, som har en räckvidd på 20–30 mil. Ska man köra längre kostar batterikraften mer än den smakar, menar han. Stora, tunga fordon, arbetsfordon eller större personbilar som ska gå långt blir energieffektivare som hybrid och på sikt med vätgasteknik.
– Då använder man batterierna mest effektivt. Vätgastekniken växer ganska snabbt i stora delar av världen, säger Erik Gustafsson.

Även övriga biltillverkare är positivt inställda till vätgas, men problemet är att det är en teknik för framtiden. Framför allt för att infrastrukturen med mackar inte är utbyggd än. Det är också fortfarande en dyr teknik.

Marcus Thomasfolk på Volkswagen:
– Det ligger med i vår planering, men än är infrastrukturen för dåligt utbyggd och bilarna inte överkomliga i pris.

David Lilja på Kia:
– Vi säger ja till vätgas, vi tror att det är en bra teknik. Hyundai, i samma koncern, har vätgasbilar och vi planerar att släppa en 2025. Det är en fråga om att få infrastrukturen på plats och att marknaden ska mogna.

Annika Bjerstaf på Volvo:
– Vi bevakar den utvecklingen avseende teknik och marknadsförutsättningar, men vi har valt att fokusera på elektrifiering eftersom vi tror att den tekniken kommer att växa betydligt de kommande åren.

Men finns inte risken att man i stället bygger in sig i ett beroende av direktverkande el, precis som vi hittills varit av fossila bränslen? Erik Gustafsson på Toyota oroar sig lite över det:
– Vi ser en tendens till att Sverige springer åt det hållet, säger han, och även om han håller med om att vätgastekniken med bränsleceller inte är mogen än så är det den som är framtiden, eftersom batteriet i en bränslecellsbil är betydligt mindre än ett batteri som ska försörja hela fordonet med el.
– Det ska ju finnas tillräckligt med el för att ladda fordonen också, och redan i dag har vi både kapacitetsbrist och effektbrist i elnäten.

Energiåtgången i tillverkningen och bristen på nödvändiga komponenter som kobolt och litium gör det också viktigt att återanvända och återvinna metallerna.

Det både kan och gör man, men enligt EU-rapporten inte i tillräcklig utsträckning sett till behoven.

De flesta bilbolag i Sverige samarbetar med Stena Recycling när det gäller producentansvar för återvinning och även återanvändning av elfordonsbatterier.

Flygbild över ön Tau som försörjs med el av Tesla SolarCity
Tidigare var det dieselgeneratorer som försörjde hela ön Tau med elektricitet. 2016 byggde Tesla vad de kallar SolarCity, en anläggning med solpaneler och batterier som dygnet runt förser hela öns befolkning med el.

Rasmus Bergström ansvarar för att bygga upp Stena Recyclings verksamhet kring fordonsbranschens elektrifiering och batterier. I återvinningsarbetet tar de emot, analyserar och plockar isär batterierna. Sedan skickas delar vidare för metallåtervinning till finska bolaget Akkuser Oy där Stena Recycling är delägare. Där mals delarna ner och separeras för att återanvändas. Än är det få fordonsbatterier, även om bussbatterier har kortare livslängd, 5–8 år, än personbilar, 8–10 år.

Men återbruksmarknaden finns också, hävdar han, som hittat elbilsbatterier och reservdelar till dem på ”norska Blocket”, finn.no och på bildelsbasen. se.
– Du kan köpa fordonsbatterier på nätet i dag, säger han.

MEN DEN STORA boomen på begagnatmarknaden kommer först 2025–2030, enligt en prognos från Circle Energy Storage Association.
– I dag finns 200 000 ton litiumjon-batterier i världen och runt 600 ton i Norden i el- och hybridbilar. År 2025 räknar man med att 700 000 ton kommer att nå sitt ”end of life”-stadium, säger Rasmus Bergström.

Då pratar Rasmus Bergström om batteriets första liv. Om batterier, som katter, har nio liv är osäkert, men de har definitivt fler än ett. Termen ”second life” är etablerad. Åsikterna i frågan går isär, men många pratar om att batteriet har 80 procents kapacitet kvar när bilen är till ända.
– Man kanske inte sätter in det i en ny bil, men det kan användas till annat, säger Rasmus Bergström.
– Det krävs oerhört mycket energi för att tillverka ett batteri och vi har ett stort energivärde kvar i batterierna. Det är klart att vi ska använda det.

Ett användningsområde många nämner är effekt- och energilagring och laddningsstation. Som en stor powerbank att ha hemma eller i garaget. Men Stena Recycling tänker större:
– Vi bygger upp den här verksamheten nu, och då tittar vi på större installationer, fastighetsägare som har hyreshus och större industriella anläggningar, berättar Rasmus Bergsgtröm, och tar som exempel laddstationer som byggs ihop med solcellspaneler på tak.
– Kunden kan säkra sin egen förbrukning och sälja effekt till Svenska Kraftnät.

Men lagringsstationer kan även användas genom elnätet. På många håll i världen varierar fortfarande priset på elektricitet över dygnets timmar eller efter tillgång. Elavbrott är också en bra anledning till att ha en uppladdad lagringsstation hemma.

Regler och olika politiska styrmedel är otroligt viktiga för den fortsatta utvecklingen. Detta enligt Chalmersforskaren Anders Nordelöf. Hur kommer den svenska regeringen, EU, globala samfund och andra regeringar att hantera lagar, regleringar, skattebaser och stimulanser på den här marknaden? Det styr både konsumenters och producenters aktioner i stor utsträckning. Likaså andra fordonstrender, som tjänstefieringen:
– För återvinning har vi sedan länge en utbytesverksamhet som innebär att komponenter, till exempel elmotorer, i det första steget kommer tillbaka till oss, säger Annika Bjerstaf på Volvo.

ÄVEN OM producenterna tar sitt ansvar är fordon fortfarande en stor andrahandsmarknad.
– Ett underskattat problem är att samla ihop batterierna igen, en stor del av dagens fordonsflotta vet vi över huvud taget inte var den är, säger Anders Nordelöf.

Det problemet tror Erik Gustafsson på Toyota att vi kan lösa genom tjänstefieringen, där människor köper transport av olika slag snarare än äger en bil.
– Vi ska inte äga en specifik bil som vi har till alla resor, utan använda rätt fordon för rätt resa. Då får vi en effektiv flotta med högre nyttjandegrad för de bilar vi har.

Den framtiden erbjuder förhoppningsvis lösningar på flera problem: effektivt användande av både fordon och batterier samt kontroll över batterier och de material som kan återvinnas och återanvändas.

Exempel på återbruk av elbilsbatterier

Under VM i Åre använde Audi temporära laddstationer av återvunna batterier för att ladda de 60 elbilar som de hade på plats under tävlingarna. Audi har också börjat använda återvunna batterier i bland annat truckar och andra transportfordon i biltillverkningen, enligt presschef Irene Bernald.

På den 44 kvadratkilometer stora ön Tau i Polynesien, Stilla havet, finns en anläggning med 5 328 solpaneler och 60 Powerpack litiumjon-batterier från Tesla. Den täcker upp hela öns energibehov under solfria dagar, skriver Computer Sweden. Tesla club berättade för två år sedan på sin sajt om ”Teslatown” – en förort till Melbourne i Australien där alla hus ska få egna solpaneler på taket och Tesla Powerwall-batterier för att lagra el även för natten.