Skärmavbild 2017-01-17 kl. 18.18.54

Elbilars akilleshäl: batterierna

Frånsett motor och batterier liknar elbilar vanliga bilar med kupé för de åkande och koffert för bagaget. De kan drivas antingen av en enda elmotor med kraftöverföring till hjulen eller av en motor vid varje hjul med elektronisk samordning.

Text: Tege Tornvall

Elmotorer är mindre, lättare, enklare och billigare än bensin- eller dieselmotorer med färre rörliga delar. De ger också bra vridmoment (dragkraft) redan från start med låga varvtal.

Deras akilleshäl är de batterier som förser dem med elektricitet. Nu används litium/jon-batterier precis som i mobiltelefoner och annan konsumentelektronik. 
Sådana batterier har ännu mycket låg energitäthet jämfört med bensin och särskilt diesel. Rimlig räckvidd kräver stora, tunga och dyra batterier, som måste laddas mycket oftare än man tankar bränsledrivna bilar. 
Om man inte kan ladda hemma eller på jobbet, måste man ladda ute i trafiken med glest mellan laddstolpar särskilt på landsbygd och norröver. 
Batteritekniken utvecklas visserligen, men det gör också bensin- och dieselmotorer. För dagens elbilar gäller i stort sett vidstående tabell.

Dyra och sällsynta material
Sällsynta och dyra material som litium, kobolt och grafit gör batterierna mycket dyra. Där ingår också nickel, mangan och aluminium. 

Dyrast enligt källan Business Insider är kobolt för 27 000 USD per ton. Litium kostar 10–20 000 dollar per ton och grafit och nickel vardera runt 10 000 dollar. Mangan och aluminium är billigare, 1 600–1 700 dollar.
För varje kWh i ett litium/jon-batteri ingår 0,6-0,7 kg grafit och 0,9 kg litium. Ett batteri på 40 kWh har grafit för 15–20 000 och litium för 20–25 000 kronor. 
Dessa material köper man inte i järnhandel utan på världsmarknaden. Två tredjedelar av all grafit kommer från Kina, som därmed helt dominerar denna marknad med stark ökningstakt. Det gynnar Kinas elbilstillverkare i konkurrensen om råvaran.
Två tredjedelar av all kobolt kommer i stället från Demokratiska Republiken Kongo, en ren diktatur med svåra arbetsförhållanden. För litium dominerar Argentina, Bolivia och Chile, och nickel kommer från bl. a. Kanada och Indonesien.

Flera av dessa länder är politiskt och ekonomiskt osäkra och tvingar batteritillverkarna att söka nya leverantörer att köpa från. Det ökar kortsiktigt efterfrågetrycket och priset.
Ändå spår amerikanska Bloomberg att batteripriserna kommer att sjunka med 5 procent per år fram till 2030 från 1 500–2 000 kronor per kWh till 350–500 kronor.

Eftersom bensin och diesel knappast blir billigare utan kommer att beskattas ännu hårdare, kan totala ägarkostnaden för bensin- och dieselbilar på sikt bli högre än för elbilar.  

Korta sträckor i lägre fart

Det betyder snarare att bränsledrivna bilar kan bli dyrare än att elbilar blir billigare. Elbilar passar bättre för kortare sträckor i stads- och närtrafik än för längre färder i högre fart. 

Elmotorn ger bra acceleration i lägre fart men tappar pusten i högre. Alla elbilar utom Testa S har 140-150 km/h toppfart och blir klart ”törstigare” redan på svensk motorväg. 

Elbilars förbrukning mäts i 70 km/h, solsken och 25 plusgrader. Högre fart och lägre temperatur drar märkbart mer energi.

Teslas omskrutna 250 km/h och 0-100 på 3-5 sek. minskar dess räckvidd kraftigt. Dagens Nyheter körde en Tesla 100 S 116 mil fram och åter Stockholm-Örnsköldsvik med 64 km/h effektiv medelfart och 2 kWh förbrukning per mil.
Färden tog 18 körtimmar plus övernattning och extra tid för laddning flera gånger. En snål turbodiesel kan klara resan på en dag med 5-6 l/100 km förbrukning, totalt runt 60 liter. 

Tyska tidningen Auto, Motor u. Sport testade för några år sedan en Tesla 85 S med officiell räckvidd 50 mil. Men i testet blev det bara 25 mil med 3,36 kWh per mil i genomsnitt. 

Nyckeldata för elbilars batterier
Batteristorlekar vanliga elbilar: 20-40 kWh 
Batteristorlek Opel Ampera: 60 kWh
Batteristorlek Tesla: 70-100 kWh
Förbrukning i lugn takt: 1,5-2 kWh per mil.
Förbrukning Tesla: 2-3 kWh per mil
Batterivikt per kWh: ca 7 kg.
Total batterivikt vanliga: 140-280 kg.
Total batterivikt Ampera: 420 kg
Total batterivikt Tesla: 490-700 kg
Batteripris per kWh: 1 500–2,000 kr
Totalt batteripris 20–40 kWh: 30–50 000 kr
Totalt batteripris Tesla: 120–170 000 kr
Räckvidd per kWh: 0,5-0,7 mil
Räckvidd Tesla per kWh: 0,3-0,5 mil
Räckvidd 20 kWh batteri: 10-15 mil
Räckvidd 40 kWh batteri: 20-30 mil
Räckvidd 100 kWh batteri: 40-60 mil