Celltech Logo 250x111

UTVECKLINGEN AV INDUSTRIBATTERIER

utvecklingen av industribatterier

BATTERILÖSNINGAR FÖR EN MÅNGSIDIG MARKNAD

Den industriella batterisektorn upplever ett paradigmskifte mot kundanpassning och applikation snarare än kemispecifika val av batterier. Kim Nikitin, COO på Celltech Group, belyser vikten av denna utveckling och lyfter fram det växande utbudet av batterialternativ som nu finns tillgängliga för OEM-tillverkare. “För 15 år sedan hade man bara ett fåtal celltyper att välja mellan gällande litiumbatterier”, konstaterar Kim, “man var tvungen att bygga applikationen runt batteriet och kompromissa med önskade egenskaper”, och pekar på kontrasten till dagens scenario där ett batteris lämplighet för den avsedda applikationen är av största vikt. Denna övergång från ett begränsat urval till ett brett spektrum av alternativ innebär ett betydande framsteg inom branschen och möjliggör en mer exakt matchning av batterier till de unika behoven i olika tillämpningar.

LITIUMETS FRAMMARSCH OCH MER DÄRTILL

Litiumbaserade tekniker, nickel-metallhydrid och gamla hederliga bly-syra-batterier dominerar fortfarande batterimarknaden. De senaste trenderna tyder på en övergång till specialiserade versioner av dessa kemier som utvecklats för specifika tillämpningar. Kim utvecklar betydelsen av detta skifte och förklarar att olika tillämpningar – allt från medicinska till non road vehicles – kräver batterier med distinkta egenskaper som bärbarhet, livslängd, energitäthet och motståndskraft mot extrema temperaturer. Möjligheten att välja rätt kemi för varje tillämpning understryker den nyanserade strategi som behövs i dagens mångskiftande industrilandskap.

SKIFTA FOKUS TILL APPLIKATIONSDRIVET URVAL

“På nittiotalet talade alla om att välja dator utifrån vilka processorer som fanns i den. Idag väljer man dator efter användningsområde: en affärsman som reser mycket kanske väljer en bärbar lättviktsdator, medan en spelare kanske vill ha en stationär dator med kraftfull grafik. Datortekniken blir allt mindre viktig än dess funktioner.” Kim drar en parallell till utvecklingen av datorteknik och illustrerar en liknande trend när det gäller batterival. “Debatten om batterikemi rör sig mot de funktioner som behövs”, konstaterar han och antyder att branschen håller på att övergå från ett kemistyrt till ett applikationsstyrt synsätt. Denna utveckling gör det möjligt för konstruktörer och tillverkare att prioritera slutapplikationens operativa krav framför batterikemin, såsom effekt, vikt, temperatur, miljöanpassning etc.

FALLSTUDIER AV APPLIKATIONSSPECIFIK BATTERIANVÄNDNING

Kim ger några övertygande exempel för att illustrera den applikationsdrivna urvalsprocessen. När det gäller elbilar kan tillverkarna prioritera energidensitet och viktreduktion för att förbättra prestanda och räckvidd, men vara beredda att kompromissa med antalet laddningscykler, eftersom bilen kan användas i flera år även med bara 700 cykler. För industrimaskiner som är i drift dygnet runt skiftar däremot fokus till att ha tusentals laddningscykler, eftersom tusen laddningscykler lätt förbrukas på ett år. Detta kan innebära att man måste kompromissa med vikt och energidensitet, men det kan accepteras i tunga maskiner.

När man väljer batterier för elbilar eller industriella arbetsmaskiner är det de egenskaper som behövs som avgör vilken typ av batteri som väljs, inte kemin.

Kim ger ett annat exempel som gäller belysningsarmaturer för nödutgångar. Nödbelysningen måste vara tänd långt efter att byggnadens elförsörjning har brutits. Ursprungligen användes blybatterier som reservkraftkälla. Blybatterierna var försedda med brandsäkra kablar. För ungefär tio år sedan ersattes dessa med litiumbatterier, som var dyrare (SEK/kWh) än blybatterier. Det var dock möjligt att installera litiumbatterier direkt i ljuskällan, vilket gjorde att de kostsamma brandskyddskablarna inte behövdes. Några år senare ersattes litiumbatterierna i sin tur med nickel-metallhydridbatterier, vars egenskaper hade utvecklats så att de hade tillräcklig energitäthet och driftstemperatur. För nödbelysningsföretaget har detta underlättat kundleveranserna, eftersom nickelmetallhydridbatterier inte omfattas av lika strikta transportbestämmelser som litiumbatterier.

Av detta exempel framgår tydligt att den optimala kemin för en viss tillämpning kan förändras i takt med att batteritekniken utvecklas.

FRAMTIDEN FÖR BATTERITEKNIK OCH BATTERIVAL

När Kim blickar framåt ser han en fortsatt utveckling mot ännu större kundanpassning och specificitet i batterival. Framstegen inom batteriteknik, inklusive utvecklingen av nya kemier och förfiningen av befintliga kemier, kommer att utöka möjligheterna till ännu fler applikationsspecifika lösningar. Utvecklingen av batterikemier kräver expertis, och det är viktigt att förstå att det kan finnas stora skillnader mellan kvaliteten och egenskaperna hos två celler med samma kemi.

Utvecklingen mot en funktionsdriven urvalsprocess förväntas accelerera, vilket möjliggör en ännu mer nyanserad och effektiv matchning av batteriteknik till de olika och föränderliga behoven inom industrisektorn.

EN NY ERA AV SKRÄDDARSYDDA BATTERILÖSNINGAR

Marknaden för industribatterier går med tillförsikt in i en ny era som betonar applikationsspecifika behov och batterikemikaliernas kompatibilitet med dessa behov. “Vi finns här för att hjälpa dig att välja rätt batteri för din tillämpning”, säger Kim. “Vi har över hundra FoU-ingenjörer som är specialiserade på olika batteritekniker och komponenter för att stödja ditt val. Det går inte längre att förvänta sig att en person kan allt om batterier. Dessutom har vi långvariga samarbeten med några av de ledande cellleverantörerna som också har erfarna FoU-team som arbetar med att utveckla deras kemier.”

Fokuseringen på att skräddarsy batterilösningar för särskilda tillämpningar förväntas förändra marknaden i takt med att den utvecklas ytterligare. Det ger en tidigare oöverträffad flexibilitet och effektivitet när det gäller att driva det breda utbud av industriell utrustning och enheter som stöder moderna affärsbehov.

Denna artikel är den första i en serie om tre artiklar baserade på Kim Nikitins intervju. I de följande artiklarna kommer vi att fördjupa oss i de komplicerade batteriteknikerna, med fokus på säkerhets- och hållbarhetsaspekter, och ge en helhetsbild av den nuvarande och framtida marknaden för industribatterier.