2/25/2021

Episode 323 - Moberg & Valmot: Skal erobre batterianoden med nano-silisium

I dette episoden av Teknisk Sett, diskuterer Jan Moberg og Odd-Rikard Valmot med Erik Sauar fra Cenate om deres innovasjon innen batteriteknologi. Cenate fokuserer på å erstatte grafitt i batterianoder med nano-silisium, noe som potensielt kan øke batterikapasiteten betydelig. De diskuterer også utfordringer knyttet til silisiumets ekspansjon og krymping under bruk, samt Cenates løsninger for å overvinne disse problemene. Sauar nevner at de sikter mot å lansere sin løsning i 2023-2024, og at de er i ferd med å bygge en fullskala reaktor for å teste produksjonsprosessen. Samtalen berører også den raske utviklingen innen batteriteknologi, med stadig fallende priser og økende ytelse, og hvordan denne utviklingen kan påvirke bilindustrien og andre sektorer.

00:00

Podcasten diskuterer de tre store batterifabrikkprosjektene i Norge og introduksjonen av silisium i anoder for elbilbatterier.

03:36

Samtalen fokuserer på utfordringer med batteridegradering og innovasjoner i silisiumteknologi for å forbedre batteriytelse og rekkevidde.

09:59

Det diskuteres hvordan små støtteatomer kan forbedre batteriteknologi og produksjon i Europa og USA, samtidig som konkurransen øker.

Transcript

Velkommen til Teknisk Sett, en podcast fra TU. Mitt navn er Jan Moberg, og jeg sitter her med Odd-Rikard Valmoth. Odd-Rikard, i dag skal vi snakke om et tema som akkurat nå, i denne timen antagelig ligger på topp av ditt favoritt,

favorittspekter av 687 favoritttemer. Ja, men jeg har jo vært inne på det at dette er noe av toppinteresse. Ja, men det er akkurat denne timen for forrige time så var det noe annet. Ja, det har vært i noen måneder nå igjen. Ja, det er blant de 58 temaene som er på din topptidliste så er det i hvert fall dette et av dem. Ja, det er det.

Ikke vanskelig å fastslå. Batterier. Batterier. Og nå, vi har snakket om det, det er tre store batterifabrikkprosjekter på gang i Norge. Ja, fantastisk. Morel, Freyer og dette prosjektet med Equinor, Hydro og Panasonic. Ja.

Det er utrolig. Jeg synes det er så morsomt. Men, dette har du skrevet om, det er et norsk kjartyr som ligger enda foran i løpet. Ja, det er jo i hvert fall to da. Ja, og det vi skal snakke om nå, det er ikke noe som trenger å vente på disse batterifabrikkene, men da går vi inn i batteriet. De batterier må ha materialer. Ja, og inn i batteriet

Så finner vi grafitt, vi finner selisium, vi finner nikkel, vi finner helt tatt mye som vi har i Norge. Ja, nå skal vi snakke om anoden, skal vi ikke det? Vi skal inn i anoden, ja. Og nå har jo vår gjest stått her og fulgt med i disse to minuttene vi har brukt på å rote oss frem til starten, men Erik Sauvar i Sineit, velkommen. Hjertelig takk. Velkommen tilbake.

Takk. Du må fortelle oss om... I senatet. Senatet, ja. Jeg brukte den engelske betegnelsen. Du må fortelle oss hva dere er i ferd med å få til på anodesiden inni batteriet. Du kan si at anodene i dagens batteri er normalt grafitt. Og det er ganske mange, kanskje 50 eller 100 kilo grafitt i et stort elbilbatteri.

Hvis du kan erstatte det med silisium, så kan du dra ned anoden med faktor 10, altså bytte 10 kg med 1 kg silisium. Men det er veldig krevende å få til å holde i like mange kilometer kjørelengde. Vi har jobbet veldig med å lage et avansert nano-silisiumpulver som skal kunne kjøre 200 000 km uten å degradere så veldig mye.

Og så snakker vi jo ikke om 100% med en gang, vi snakker om å blande inn mer og mer og mer. Og så må vi jo legge til at LKM er på gang med en norsk grafittfabrikk. Ja, det er riktig det jeg også snakket om. Men dette er jo interessant, fordi for oss legfolk så tenker vi på batteri som en ganske sånn

Ja, stille og rolig teknologi. Vi ser jo ikke at det foregår noe mekanisk. Men når dette brukes, så er det jo snakk om at det skjer noe inni der av ekspansjon og sammendrekninger. Og det er dette som er noe av utfordringen. Ja, fordi en sånn silisiumatom, det kan ta imot så mye som fire silisiumatomer. Men da vokser det også i størrelse.

Og det at partiklen vokser gjør at den har litt risiko for å sprekke opp. Den har litt risiko for å flytte på seg. Og hver gang den vokser så får den også et lite belegg. Så når partiklen krymper igjen ved bruk, utlading, så faller det belegg av. Den flasser liksom av. Du må løse vi og våre kunder som er batteriprodusenter. Vi må i fellesskap løse de problemene. Flass, det er ikke den sånn Head & Shoulders som fikser det? Anodeflass er jo et nytt begrep, har jeg skjønt? Ja.

Og som da fører til degraderte batterier selvfølgelig. Ja, så det problemet må løses. Og sammen med våre kunder så har vi kommet ganske langt i å løse den trion med problemer, som er nettopp beskrevet. Ja, hva snakker vi om da? Når kan de første produsentene begynne å bruke løsningen deres? Vi sikter jo mot 2023 og 2024. Ja. Ja, for hele poenget er at det bygger nå en første...

Delen av en fabrikk som skal bygges opp i moduler. Ja, vi bygger den første fullskala reaktoren, slik at vi senere kan på en måte...

bygge en fabrikk med 10 eller 20 sånne reaktorer og vite at fabrikken kommer til å fungere. Varmer ikke det litt, Oddrik, å snakke om reaktorer igjen? Jo, jeg synes jo det. Absolutt, men det varmer enda mer at vi i Norge har et sånt tak på anodesiden, synes jeg. Fra grafitt til silisium. Og så er det ganske fascinerende at vi sender primært gass inn i vårt anlegg, og så kommer det partikler ut av gassen.

Det er en fascinerende farge i seg selv. Til annen gass. Til annen gass og et par andre ting. Så får vi partiklene våre ut. Da kan vi på et vanlig, ta bil som eksempel, så vil dette kunne omsettes i enten lavere vekt, lengre kjørelengde, lengre batterivarighet.

Ja, og det vil i praksis være batteriprodusenten som velger hvordan de vil ta ut gevinsten. Ja, riktig. Det vil bli billigere for dem, og de vil kunne få økt rekkevidde i form av høyere energitøthet. Ja, så det der er jo de to tingene vi vil ha. Vi vil ha økt rekkevidde, og så vil vi ha flere kilowattimer per dollar. Ja.

Men hvordan skal du nå orke å kjøpe en bil som ikke har denne type silisium mannodder, Rikard? Nei, jeg ser jo for meg bilkjøp til nå, Jan. Jeg må ha en sånn mellombil. Så har jeg jo bøtt inn. Det har jo ikke noe silisium.

Nei, du kan si at det kommer jo fra batteriprodusenten, så er det mange elementer i batteriet som bedres hvert år. Som forbruker så tror jeg du vil bare se at prisene faller hvert år. Litt sånn jevnt og trutt. Du vil ikke se antagelig noen enkelt store hopp.

Det er jo interessant også at disse batteriene og Nissan Leaf var vel først, har jo egentlig holdt lenger enn det kanskje folk trodde eller ble advart om da de kjøpte de første bilene. Disse batteriene har jo hatt imponerende levetid. Det er klart, de første batteribilene var jo produsenten sikkert redd for å garantere for mye og få...

30 000 biler i retur. Så de har sikkert vært litt forsiktige med de garantiene. Og så har kanskje forbrukerne også vært litt forsiktige. Og vi ser jo på en måte at noen av produsentene som Tesla er da guider forbrukeren til å gjøre sånn og sånn, så lever batteriet ditt litt lengre. Så styrer du på en måte forbrukeren til å hjelpe produsenten å forlenge ytelsen.

Her er det jo mange dimensjoner, og du har jo fortalt litt om dette tidligere, Erik, nemlig at hvis du har et lite batteri, så blir du jo mer belastet for at du bruker mer av batteriet hvis folk kjører like lenge. Det er jo en interessant dynamikk vi er i ferd med å lære oss her, om hvordan disse tingene fungerer. Ja, det er ikke sant det er...

Det er jo en helt ny teknologi som vi skal få inn i huden. Vi er vant til å gi gass. Hva skal vi gjøre nå? Skal vi gi ioner? Slipp ionene fri. Men vi må jo snakke litt om hva dere gjør og andre gjør på silisium. Det har vært kjent lenge at silisium er the holy grail på Nord-Sida, men at det har problemer med utvidelse.

Der har dere gjort noe lurt. Vi har både klart å lage veldig små nanopartikler, kontrollert, og så har vi dessuten tilsatt noen andre atomer som gjør at de blir mer stabile. Da kan vi slippe å ha oksygenen i der, som er litt i bruk i dag. Oksygenet har en stor ulempe ved at det binder litium.

I dagens Tesla for eksempel er noe i litium låst i anoden som aldri er i bruk. De bruker STO. De bruker litt STO, og den O-en binder litium permanent. De får aldri lov til å spille noe aktiv rolle i batteriet ditt. Det er en veldig dyr løsning. Men den må være der?

Ja, det er på en måte som å helle bensin på bensintanken, og så er det en svamp der som suger opp en del bensin som du aldri får brukt. Nettopp. Bare sitter i svampen. Ja, det er jo kjedelig. Vi har også skjønt at noe av hemmeligheten deres er å lage disse små partiklene, og at de tåler denne ekspansjonen og krympingen som du snakket om. Ja, det er en egen gevinst ved at de er små, at de tåler dette bedre, og så skal de også tåle en par andre ting.

som vi har tilsatt disse støtteatomene for å få til. Og et poeng med at de er så små, er at de også får samlet sett veldig stor overflate. Det er skjønt. Ja, og det har både en ulempe, for du må passe litt på hele den overflaten, men det har jo en stor fordel i form av at når jonene skal inn i silisiumet, så er det mange steder de kan gå inn. Så du får veldig høy effekt, for eksempel.

Det er jo et voldsomt res punkt 1 for å bygge nok batterifabrikker som er mangelvare i dag, og spesielt i Europa. Og så er det et res for å få en beste teknologi. Det gir jo begge kurvene her. Ja, så her er det ulempen med å være i en hot sektor, at det er mange som fighter om å finne den beste løsningen. Det vi er veldig fornøyde med er at når vi er

vår fremste samarbeidspartner, så føler vi absolutt at vi ligger helt forrest i den løypa. Og det er selvfølgelig hemmelige... Det er dessverre hemmelige, antagelig frem til vi bygger fullskala anlegg. Det er hemmelige kunder, hemmelige samarbeidspartnere, hemmelig teknologi.

Det er veldig spennende her. Likevel står han her og snakker med oss, Oddrik. Ja, men det er jo en veldig viktig del i de norske batteri-initiativene. For jeg vil jo tro at råperene er jo veldig interessert i dette. Her skal det bygges mye batterifabrikker.

Vi ser også nå fra USA at det er tatt initiativer for å gjøre det samme i USA, for de følger jo på det samme som Europa. At det er der i Østen, og bestilt i Kina, at det er der de har kapasiteten i dag. Ja, det er klart det har vært veldig mange ansatte på bilfabrikker. Så hvis Europa og USA mister de sektorene,

så er det veldig kostbart. Ja, og det å bare se på Superbowl-reklamen, hvor de peker på Norge, og så ser de at GM skal bygge batteribiler. Ja, det er en jobb å gjøre, ingen tvil om det, og vi ønsker jo etter hvert å få litt industri i Europa også. Men Erik, vi har snakket med deg tidligere, blant annet om kurvene til IEA, og hvor trege de var med å omfavne veksten av sol og vind.

Men jeg må spørre deg nå, du sitter jo midt oppe i denne industrien. Hvis du har et perspektiv på de siste par årene, har dette gått veldig mye raskere enn du trodde? Gått på pris og ytelse på batterifronten. Hva ser du for deg? Det ser jo ut som det følger disse læringskurvene ganske bra. Også denne teknologien? Ja. Ja.

Det er jo plutselig noen manko på et eller annet materiale, så får du en hiccup. I praksis vil jo ofte ikke bilprodusentene sette opp igjen prisen, så forbrukeren blir egentlig bare bedt om å vente og stå i kø. Så går kanskje de enkeltmaterialene spretter opp og ned.

Og hvis bilprodusenten ikke har sikret seg god nok tilgang, så havner jo kunden i kø da. Men selve industrialiseringen av produksjon og prosesser betyr så mye at man klarer å holde kurven. Det ser sånn ut. Og det er ikke noen god grunn til å ikke tro at man skal følge en sånn statistisk læringskurve ganske greit. Og Rikard, du har jo fulgt prisene per kilowatt ganske tett i noen år.

Ja, det er jo ganske dramatisk hvordan prisen har falt. Når Leafent kom, så lå det på rundt 800 dollar per kilo på timen, og nå er det vel, det er mye hemmelighetsgremer i, men det er mye som tyder på at de ligger, de nærmer seg 100 dollar, og de skal vel det til halvpart av det igjen. Da begynner batterier å bli billig, men da snakker vi jo om, ja, det er vel selgenivået da. Da vil det tross alt bygges noen batterier av det her og sånt, men uansett så er det

Det har jo vært hevda at det er paritet mot dieselmotoren i rundt 2024. At det koster like mye å produsere en batteribil som en dieselbil. Ja, sånn over bilens levetid. Ja, og da får du på en måte med full bensintank. Og da vil det gå fort. Jeg tror jo at veldig mange av de her pådommene om at dette skal være...

Og at overgangen skal ta 20 år til, de holder ikke stikk. Jeg hadde en interessant samtale på tungtrafikk-siden forrige uke. Det er klart at de bilene kjører jo kontinuerlig, og de skiftes ut mye raskere. Sånn at når du først får et bra tilbud på elmotor og batteripakker på tungtransport-siden,

så vil den overgangen antagelig gå enda raskere. Ja, for livssyklusen er kortere. Livssyklusen er så kort. Det samme gjelder buss også. Der har du en fem-seks år kjøvetid, og så er det utskift. Og dere er jo inne på det, vi snakker mye om biler og transport her, men jeg går ut fra at en av de store attraksjonene som gjør batteriene spesielt lettere, er jo andre applikasjoner også, enn å kunne putte enda mer, om du snakker fly, eller luft, eller

Eller andre ting, så det er jo mange anvendelsesområder som kan komme her. Vi snakket litt om tog, hvor Danmark nå og Drikard er ute og kjører batteritog, og det er rimeligere enn å strekke el i luftlinje, kjørerledning. Ja, altså vi har jo samme problemer med Rødhjulbanen og Nordlandsbanen og flere sånne banesverkninger i Norge. Hvis vi skal elektrifisere de, hvis vi skal gjøre nullutslipp, så må vi over på batteri eller hydrogen.

En delvis kjøreledning på Nordaisbanen vil løse problemet. Da kan du kjøre en mil av lade og bruke fra strømnettet. Da kan du kjøre hele stekningen på batteri. Det er ganske mange nye muligheter som åpner seg. Jeg vil tro at det som åpner seg etter bilmarkedet, eller transport, er strømnettet.

Kanskje ikke så mye her i Norge, for her har vi jo et stort batteri. Det var en magasin, men i Europa, og spesielt der hvor det bygges sol, vil batteriet være veldig sol og vind. Det er helt enig. Alle de markene hvor sol blir den nominerende kraftkilden, pluss minus 30 grader fra ekvator, der blir det mye batterier.

Men jeg vet blant annet at i Danmark, der vi har sol på taket, så er det vanlig å putte inn et par fri. Ja, det kommer nok etter hvert her hjemme, Oddrikard. Endelig en dag kommer du til å få det. Vi har snakket oss langt bort fra teknologien til senatet, Oddrikard, og den hemmelige Erik Sauer som er hemmelig på alle hold her. Før vi avslutter helt, når er hemmeligheten over?

Eriksen at vi får innsyn og forstå hva det er dere holder på med.

Ja, det vil jo gå skritt for skritt, men om et drøyt halvår til høsten, så vil jo de første patentene begynne å bli offentlige. Ja, da får vi bare håpe da, Rikard, at vi nok en gang viser oss som Norge-nasjonen som ligger i front. Det er bare å flytte rett inn i kalenderen med en gang, for det er en dato på. Ja, ja, ja, det er en dato på. Det skal vi jo, da skal vi være på pløtten. Bare gjør det, så kommer du tilbake til studio. Det er en interessant ting du sa litt før sending her, og

Og det er hvor stor overflate det her stoffet dere holder på med har. Det er en god del kvadratmeter. Vi lager litt forskjellige pulver, men vi er ofte over 50 kvadratmeter per gram. Og da er det jo så mye overflate at sel. Det at silisium oksiderer typisk en nanometer gjør at pulveret tar fyr.

Hvis ikke vi passiverer det med en coating, så er det også selvantennere. De gnister i luft. 50 kvadratmeter overflate per gram modrikart, det får jo oss til å virke kompakte.

Det gjør det. Vi skulle gjerne snakket mye lenger, men vi er nødt til å avslutte her, og da boker vi ny dato, Erik, sånn at du kommer og forteller oss offisielt om hva det er vi har snakket om i dag. Takk til deg, Erik Sauer fra Senate. Takk til Oddrik Artvalmot, vår produsent Sebastian Hagemå, og mitt navn er Jan Moberg. Dersom du ønsker å konsumere enda mer innhold fra oss i TUNO og DGNO, anbefaler vi at du blir abonnent.

Det vil gi deg tilgang til alt vårt innhold innen energi, elektrifisering, forsvar, fly, samferdsel, byggenæring, industri, maritime næringer, karriere og mye, mye mer fra vår kjendige redaksjon. Du vil da også få tilgang til alle sakene Odd Rikard skriver om sine 687 favorittområder. Vi har også egne avtaler for bedriftsabonnement, og, som om ikke det var nok, medlemmer av NITO og Tekna for halvpris.

Mentioned in the episode

Cenate

Et selskap som satser på nano-silisium for batterier.

nano-silisium

Et materiale som kan erstatte grafitt i batterianoder og øke kapasiteten.

Batterier

En sentral del av diskusjonen, som fokuserer på forbedringer i anoden.

Grafitt

Et materiale som brukes i anoden i dagens batterier.

Tesla

Et eksempel på en bilprodusent som bruker STO i batterier.

STO

Et materiale som brukes i batterianoder, men som binder litium og reduserer effektiviteten.

LKM

Et selskap som jobber med å bygge en norsk grafittfabrikk.

IEA

Et internasjonalt organ som studerer energipolitikk, som tidligere var trege med å omfavne sol og vind.

Superbowl

En amerikansk sportsbegivenhet, som ble brukt som et eksempel på at USA er i ferd med å satse på batterier.

Nissan Leaf

En elbil som ble brukt som eksempel på batteriers levetid.

Rødhjulbanen

En jernbanestrekning i Norge, som ble brukt som et eksempel på elektrifisering.

Nordlandsbanen

En jernbanestrekning i Norge, som ble brukt som et eksempel på elektrifisering.

Danmark

Et land som ble nevnt som et eksempel på bruk av solenergi og batterier.

Et amerikansk bilmerke som satser på batteribiler.

Tungtransport

Et område der batterier kan bli viktige i fremtiden.

Batteritog

En type tog som er drevet av batterier, som ble nevnt som et alternativ til el i luftlinje.

Teknisk Sett

En podcast fra TU.

Et norsk teknologi- og næringslivsmagasin.

Odd-Rikard Valmoth

En av deltakerne i podcasten.

Jan Moberg

En av deltakerne i podcasten.

Sebastian Hagemå

Produsenten av podcasten.

Equinor

Et norsk energiselskap.

Hydro

Et norsk aluminiumselskap.

Panasonic

Et japansk teknologiselskap.

Morel

Et selskap som er involvert i batterifabrikkprosjekter i Norge.

Freyer

Et selskap som er involvert i batterifabrikkprosjekter i Norge.

NITO

En norsk fagforening for ingeniører og teknologer.

Tekna

En norsk fagforening for ingeniører og teknologer.

Participants

Host

Jan Moberg

Host

Odd-Rikard Valmoth

Guest

Erik Sauar

Similar

12/17/2020

Teknisk sett

Episode 308: Moberg & Valmot – Nå må Europa få fart på batteriproduksjonen

1/28/2021

Teknisk sett

Episode 319 - Moberg & Valmot: Tre giganter planlegger mega-batterifabrikk i Norge

Hydro, med sitt 40 år lange inngrep i bilindustrien, sammen med Equinor som er på full fart inn i det grønne skifte, har fått med seg Panasonic, som vil ha et fotfeste for sin teknologi i Europa. I dag snakker vi med konserndirektør for Hydro Energi, Arvid Moss. Han tror Norge kan bli en stormakt på batterier i Europa. Det kan være plass til mer enn én fabrikk. Vi har kompetanse, godt rykte som leverandørnasjon og vi har grønn energi.

12/28/2020

Teknisk sett

Episode 311: Materialteknologi kan være løsningen på batteriproblemet

I krystallkula til professor i materialteknologi Ann Mari Svensson, som vi snakker med i dag, er det materialer og måten vi setter de sammen på som skal øke effektiviteten til dagens litiumionebatterier – og gjøre de mindre kontroversielle.

8/12/2021

Teknisk sett

Episode 367 – Batterier kan overta etter oljen

Vi har snakket med Odne Stokke Burheim, som er professor sjef for den nye batterilab'en ved NTNU.

1/1/2021

Teknisk sett

Episode 315 – Moberg & Valmot: Godt nytt år – hva er teknologitrendene?

8/18/2021

Teknisk sett

Episode 370 - Norsk batteriteknologi: Billigere og mer langlivet

Billigere, mye mer fleksibelt og kan utnytte både nye og brukte batterier optimalt med opptil 30 prosent lenger levetid. I tillegg kan det brukes på alle typer batterikjemi – høres ut som noe verden trenger, og det er norsk.I dag snakker vi med mannen som har klekket ut teknologien og etablert Hagal, Kent Thoresen.

4/15/2017

Teknisk sett

Episode 65 - Slik blir batteriene bedre og billigere

I ukens podcast ser vi på batteriteknologien, hvordan den utvikler seg og ikke minst: Hvordan det skal bli billigere og mer effektivt. Hydrogen og brenselsceller er en viktig del av dette bildet, og vår gjest Martin Kirkengen, avdelingsleder energisystemer ved IFE, tror folk vil bli overrasket over hvor mye som vil skje på hydrogenfronten de neste årene. Generelt mener han at mange er overoptimistiske på hvor mye vi skal klare å forandre på fysiske og kjemiske lover, samtidig som det mangler forståelse for prispotensialet som ligger i masseproduksjon.

3/11/2021

Teknisk sett

Episode 325 - Moberg & Valmot: Slik kan Norge bli en europeisk batterigigant

I dag snakker vi med Tom Einar Jensen i Freyr om det som kanskje er Norges største industrielle mulighet på mange årtier: batterier.