Den største omkostning ved et elektrisk køretøj er batteriet.
De høje omkostninger ved energitætte batterier har medført, at elbiler længe har været dyrere end benzinbiler.
Men det kommer muligvis til at ændre sig hurtigere, end vi hidtil har troet.
Verdens største producent af batterier til elbiler, Kinas CATL, hævder, at virksomheden vil reducere omkostningerne til sine batterier med op til 50 procent i år, fordi en priskrig er under opsejling med den næststørste producent i Kina, BYD-datterselskabet FinDreams.
Hvad ligger bag?
Efter at elbilindustrien oplevede en enorm vækst i 2022, har den ramt modvind.
Priserne steg hurtigere end efterspørgslen, hvilket satte gang i bestræbelser på at reducere omkostningerne.
Men de lovede prisnedsættelser er også et tegn på fremskridt. Forskere har gjort store fremskridt med at finde ny batterikemi.
CATL og BYD fremstiller nu batterier uden kobolt, som er et dyrt, sjældent tungmetal, der er forbundet med livsfarligt børnearbejde og farlig minedrift i Den Demokratiske Republik Congo.
Stordriftsfordele og ny forsyning af litium gør det muligt at sælge batterierne billigere.
Verdens største bilproducent, Toyota, sætter sin lid til solid-state-batterier i håbet om, at disse energitætte, næsten brandsikre batterier vil muliggøre elbiler med en rækkevidde på mere end 1.200 kilometer per opladning.
Hvordan reducerer batteriproducenterne omkostningerne?
Kina er det største marked for elektriske og plug-in-hybridbiler, men her er efterspørgslen på elbiler dalet fra en stigning på 96 procent i efterspørgslen i 2022 til en stigning på 36 procent i 2023.
Som følge har batterigiganten CATL set profitten falde for første gang i næsten to år.
En af de bedste måder at skabe mere efterspørgsel er at sætte prisen ned på produkterne. Det er det, der ligger bag omkostningsbesparende løfter fra CATL og BYD.
Du undrer dig måske over, hvordan det er muligt.
Råstoffer er en stor udfordring
Én af de største udfordringer ved at skifte til batteri-elbiler er at skaffe råstofferne. Den elektriske fremtid hviler på holdbare forsyningskæder for afgørende mineraler som litium, nikkel, kobber, kobolt og sjældne råstoffer.
Indtil for nylig byggede den primære batterikemi på fire af dem: litium, nikkel, mangan og kobolt.
Hvis man kan undgå eller minimere brugen af dyre eller problematiske mineraler, kan man reducere omkostningerne.
Det er grunden til, at kinesiske virksomheder som CATL næsten har erobret markedet med en anden teknologi, nemlig litiumjernfosfat-batterier (også kaldet LiFePO4 eller LFP).
Disse batterier er billigere, da de ikke bruger kobolt. De udmærker sig ved øget sikkerhed gennem mindsket brandrisiko, længere levetid og mindre behov for problematiske råstoffer end den traditionelle litium-batterikemi.
Ulempen er, at de har lavere kapacitet og spænding.
Hvad med litium?
De seneste prisnedsættelser udspringer af en bevidst beslutning om at bruge råstoffer, som der er rigeligt af, som jern og fosfor, hvor det er muligt.
Hvad med litium? Prisen på litium, som er et sølvhvidt, meget blødt og let metal, steg seks gange mellem 2020 og 2022 i Kina, før den faldt sidste år.
Men prisen på batterier er alligevel blevet ved med at falde, bare ikke så meget som de ellers ville have gjort.
Den enorme globale efterspørgsel på litium har ført til en kraftig vækst i udbuddet, og minearbejdere kæmper for at finde nye kilder. CATL bruger for eksempel 2,1 milliarder australske dollar (cirka 9,5 milliarder kroner) på litiumudvindingsanlæg i Bolivia.
Væksten i litiumforsyningen forventes at overstige efterspørgslen med 34 procent både i år og næste år, hvilket bør hjælpe med at stabilisere batteripriserne.
Batteriudvalget vil blive større
Kinas batteriproducenter har sat sig på markedet for litiumjernfosfat-batterier. Men de er ikke den eneste mulighed.
Tesla-elbiler har længe været kørt på batterier fra japanske Panasonic og Sydkorea LG. Disse batterier er bygget på den ældre, men veletablerede NMC-teknologi og nikkel kobolt aluminium, eller NCA-baserede litium-ion-celler.
Den amerikanske bilproducent bruger i dag CATL's LFP-batterier i de mere prismæssigt overkommelige biler.
Verdens største bilproducent, Toyota, som længe har været skeptisk over for litium-ion-batterier, har i stedet fokuseret på hybrid- og brintbrændselscellekøretøjer.
Men det er ved at ændre sig. Toyota fokuserer nu stærkt på at gøre solid state-batterier til en realitet.
Solid state-batterier bruger en gruppe faste elektroder og en fast elektrolyt i stedet for flydende polymer-gel-elektrolytter (som for eksempel findes i de nuværende litium-batterier).
I september 2023 meldte virksomheden ud om et gennembrud, som angiveligt vil muliggøre hurtigere opladning og en rækkevidde på 1.200 kilometer før behov for genopladning.
Hvis det stemmer, ville batterierne fordoble rækkevidden af de nuværende førsteklasses-elbiler.
Som svar arbejder Kinas batteriproducenter og regering på at indhente Toyota i forhold til solid state-batterier.
Hvilken batterikemi vil vinde? Det er for tidligt at sige noget om elbiler, men i takt med at den grønne omstilling fortsætter, er det sandsynligt, at vi får brug for ikke blot én, men mange muligheder.
Når alt kommer til alt, er en lastbils energibehov anderledes end elbiler, der kører i byen.
Og som elektriske fly går fra drøm til virkelighed, vil også de få brug for andre batterier. For at et elektrisk fly kan lette, er der brug for batterier med en enorm effekttæthed.
Tekniske udfordringer, som kan overvindes
Den gode nyhed? Det er tekniske udfordringer, som kan overvindes.
Sidste år præsenterede CATL et banebrydende batteri til 'kondenseret stof' til elektriske fly med op til tre gange så stor energitæthed som et gennemsnitligt elbilbatteri.
Alt imens skubber forskerne på udviklingen.
En god elbil kan have et batteri med en energitæthed på 150-250 watt-timer pr. kilo (watt-timer/kg). Rekorden i laboratoriet er nu mere end 700 watt-timer pr. kilo.
Og vi har endda endnu ikke sagt noget forskningen i andre batterikemier, fra natrium-ion-batterier over jern-luft-batterier til flydende metal-batterier. Batterirevolutionen er kun lige begyndt.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
