En banebrydende undersøgelse, der afviser myter om batterialdring: EV-batterier er faktisk bygget til at holde

Adoptionen af elbiler vokser globalt, med næsten én ud af fem solgte biler i 2023 som elektriske. Mens elbiler fortsat slår nye rekorder, er der bekymringer blandt folk om deres batteriers levetid. 

Batteriteknologi er central for EV-revolutionen, da den driver disse køretøjer og bestemmer deres opladningshastighed, rækkevidde og samlede ydeevne. EV’er bruger typisk genopladelige lithium‑ion‑batterier, som har høj energitæthed og dermed leverer mere kraft for deres størrelse.

Batteriets levetid er dog fortsat en vigtig bekymring for forbrugerne, ud over rækkeviddeangst, opladningstid og infrastruktur, når det gælder denne teknologi, som påvirker deres opfattelser. Da forbrugernes opfattelser af teknologien spiller en central rolle i at drive EV-adoption, er det vigtigt at forstå deres bekymringer og forventninger. 

Sagen er, at sociale medier og nyhedsartikler bidrager til at forme opfattelsen af et højt restværdiforringelse af elbiler på grund af batterialdring. 

Med brugte elbiler beskrives af medierne som ”ligger på hylderne som bly,” og hævder at den hurtige aldring af batteriet markant reducerer rækkevidden, har dette fået mange forbrugere til at betragte brugte elbiler som ubrugelige. 

Så tog en ny undersøgelse sig af opgaven at undersøge, om bekymringerne omkring for tidlig aldring faktisk er berettigede. For at lette bekymringerne blev over 7.000 køretøjer analyseret for at give dyb indsigt i batterilevetid og køretøjers restværdi. 

Undersøgelsen, udført af AVILOO, en global leder inden for batteridiagnostik for elbiler og plug‑in‑hybride køretøjer, viser, at EV‑batterier bevarer en lang servicelevetid, selv når de bruges intensivt. 

Selvom batteriers levetid varierer efter producent og alder, kan de forventes at matche og endda overgå levetiden for drivlinjekomponenter i benzin‑ og dieselbiler. 

Undersøgelsen fandt, at de fleste batterier bevarer mere end 80 % af deres oprindelige kapacitet og dermed er brugbare langt ud over den normale garantiperiode. Teknologiske fremskridt hjælper faktisk med at øge batteriernes ydeevne og holdbarhed, hvilket yderligere kan optimeres af brugeren. 

Hvad bestemmer egentlig en batteris levetid?

Når man ser på, hvad der præcis bestemmer, hvor længe et batteris sundhed holder, fandt undersøgelsen, at det er deres restkapacitet, der afgør beslutningen.

Much like how, over time, things wear and tear and lose their potential, so do batteries. The capacity and efficiency of a battery are naturally reduced with time. This process is referred to as calendar aging, which is time-related, and cyclical aging, which is usage-related.

Ligesom hvordan ting med tiden slides og mister deres potentiale, gør batterier det også. Kapaciteten og effektiviteten af et batteri reduceres naturligt over tid. Denne proces kaldes som kalenderaldring, som er tidsrelateret, og cyklisk aldring, som er brugsrelateret.

Kalenderaldring er resultatet af, at de kemiske strukturer i battericellerne ændrer sig over tid, selvom det ikke aktivt bruges. Imidlertid opstår cyklisk aldring på grund af belastningen fra gentagne opladnings- og afladningscyklusser. 

Sammen nedbryder disse to processer batteriets tilstand (SoH), hvilket negativt påvirker både dets energilagringskapacitet og samlede ydeevne. 

SoH er her en nøglefigur, der afspejler graden af batterialdring, men der findes ingen standardiseret definition for den, da producenter bruger forskellige beregningsmetoder og har forskellige mål. Undersøgelsen brugte den imidlertid til at simpelt referere udelukkende til batterikapacitet.

Hvor alvorlig er batterialdringen i virkelige forhold? For at finde svaret på dette spørgsmål brugte undersøgelsen først 50 køretøjer fra P3‑elektrisk køretøjsflåde til at undersøge batterialdring ved at overveje ejernes kørsel‑ og opladningsadfærd for at fange variationerne mellem brug og producenter.

Derefter brugte Aviloo data fra mere end 7.000 køretøjer med op til 300.000 kilometer kørte distance til en detaljeret kvantitativ analyse af batterialdring i forhold til kilometertal.

I modsætning til andre undersøgelser, som benyttede akademiske og laboratoriedata, brugte denne undersøgelse reelle køretøjsdata, hvilket gjorde det muligt at tage højde for eksterne påvirkninger. Aviloo, som udfører batteridiagnostik, har gennemført over 60.000 kapacitetstests.

I disse tests forbinder brugeren AVILOO‑boksen til køretøjets OBD‑interface og kører, indtil batteriet falder fra 100 % til 10 %. I løbet af denne tid fortsætter boksen med at indsamle data og overføre dem til virksomhedens servere i realtid, som derefter validerer og analyserer dataene. Dette gør dem i stand til at levere batteriets SoH, som beregnes ved at sammenligne den aktuelle udvindelige energi med den energi, der var tilgængelig, da batteriet var nyt.

Batterialdring sker i et langt langsommere tempo end forestillet 

Når det gælder elektronik, er forbrugerne altid bekymrede for deres batterier. Hvor længe holder enhederne på en opladning? Skal de lades hele dagen? Der er mange spørgsmål, og det samme gælder for elbiler, som er dyre, endnu dyrere end deres benzin‑ og dieselmodparter.

Så giver det mening, at der er alvorlige bekymringer blandt folk om batterinedbrydning i elbiler også.

Disse bekymringer er dog i vid udstrækning ubegrundede, da undersøgelsen afslørede, at batteriets kapacitetsnedbrydning er meget langsommere end hvad der har været antaget. 

Denne nedbrydning sker primært i de indledende faser. Så i de første 30.000 kilometer accelererer kapacitetsnedbrydningen kun for derefter at stabilisere sig og derefter forløbe næsten lineært. Observationen af feltdata bekræfter, at batterinedbrydningen i de senere brugsfaser er væsentligt lavere end i den indledende fase. 

Hvad der forårsager det indledende kapacitetstab, er SEI‑laget (solid electrolyte interphase), som dannes på anoden under de første opladnings‑ og afladningscyklusser. Når dette lag begynder at danne sig, omdannes lithium til nedbrydningsprodukter, hvilket reducerer den mængde, der er tilgængelig til energilagring. Når dette lag er stabiliseret, sænker tabet af kapacitet sig betydeligt.

Ifølge dataene havde flertallet af batterier en SoH over 80 % selv efter mere end 200.000 km. 

Dataene fra P3‑flåden, som er baseret på kraftigt brugte 3‑5‑årige køretøjer, viste, at næsten alle havde over 90 % SOH. Denne “fremragende præstation” opretholdes på trods af, at disse køretøjer gennemgår intens brug på forskellige måder og har forskellige producenter.

Samlet set indikerer feltdata, at under virkelige forhold bevarer køretøjer (især dem med høj kilometertal) deres faktiske kapacitet i en længere periode, udtalte undersøgelsen.

Sådan kan brugere forlænge deres batterilevetid

Selvom det er godt at vide, at vores EV‑batterier virkelig er langtidsholdbare, er der en måde, de kan forbedres på? Vi vil alle gerne vide, om der er noget, vi kan gøre for at forlænge levetiden på batterierne i vores elektroniske enheder. Og i tilfælde af elbiler kan vi bestemt gøre det.

Denne undersøgelse fra Aviloo giver flere pegepinde til, hvordan EV‑ejere kan forlænge deres batterilevetid. En af måderne er ved at adressere faktorer, der forårsager kalenderaldring, også kaldet tidsnedbrydning. Dette involverer at parkere køretøjet i moderate til lave temperaturmiljøer, fordi overdrevne temperaturer driver kemiske reaktioner, der accelererer kapacitetsnedbrydning. 

Når du skal lade din elbil stå ubrugt i længere perioder, anbefales det igen at parkere den i en lav til moderat ladestand, som er mellem 10 % og 50 %. Dette skyldes, at ladestand (SoC) også påvirker de kemiske processer i batteriet. Høje spændinger har en tendens til at fremskynde aldringen af dit køretøjs batteri, især under længere perioder med inaktivitet. 

Nu vil vi adressere faktorer, der påvirker cyklisk aldring, også kaldet køretøjsbrug. Til dette giver undersøgelsen et ideelt scenarie for opladning og afladning, som er at holde en temperatur inden for et moderat interval på 20–50 °C. Undgå at holde temperaturen for høj eller for lav, når køretøjet er i brug, fordi begge forhold fremskynder aldringsmekanismer såsom øget lithiumaflejring, SEI‑dannelse og nedbrydning af den kemiske struktur.

En anden måde at forbedre batterilevetiden på er at undgå hyppig hurtigopladning. Af og til er det i orden, og det har ingen alvorlig effekt på aldringen, men gentagen hurtigopladning påvirker den negativt. 

Ændring af din opladningsadfærd er en anden anbefaling. Så i stedet for at køre din elbil helt tom og derefter oplade den til 100 %, hvilket øger belastningen på dine batterier og får dem til at ældes, hvad du bør gøre er at holde dybde af afladning lav mellem 20 % og 80 %. 

Du kan også overveje at ændre din køreadfærd; undgå lange ture ved høje hastigheder og kraftig acceleration, da dette forårsager høje strømme, som så øger temperaturen og belaster batteriet mere. Så vedtag en moderat kørestil for at bremse batterialdringen i din elbil.

Hvad med elbilproducenternes garanti?

Undersøgelsen fra Aviloo, som dækker 95 % af alle tilgængelige elbil‑mærker, undersøgte også, hvor godt garantien fra elbilproducenterne fungerer. Resultaterne viser, at de faktisk gør et godt stykke arbejde.

Kontinuerlige teknologiske fremskridt og den voksende erfaring hos producenterne har faktisk gjort det muligt for producenterne at tilbyde stadig mere robuste garantier, som sikrer en restkapacitet på mindst 70 % op til en vis alder eller kilometertal, alt efter hvad der nås først. Under denne tærskel dækker garantien reparationsforanstaltninger for at genoprette kapaciteten på det garanterede niveau.

For EV‑batterisystemer er den nuværende standardgaranti 8 år eller 160.000 km, hvilket er dobbelt så lang som den garanti, forbrugerne får for hele køretøjet og andre komponenter. Nogle producenter, som Lexus, er endda begyndt at tilbyde udvidede garantier.

Aviloo’s data viste, at producenterne tilbyder stadig mere omfattende garantibetingelser, fordi SoH sjældent falder under 70 % i garantiperioden.

Undersøgelsen så også på de forskellige faser af batteriets livscyklus i forhold til garantien. Den første er End-of-Warranty (EoW), som er når garantien udløber på grund af forløbet tid eller nået kilometertærskel. Analysen viser, at batterier kan fortsætte med at bruges ud over dette. 

Den anden er End-of-First-Life (EoFL), som indtræffer langt før batteriet når 70 % SoH og kan bruges i en second‑life‑applikation. Den tredje fase er End-of-Second-Life (EoSL), som opnås når batteriet ikke længere er egnet til videre brug og skal genanvendes.

Endelig, hvor meget er dit batteri værd efter al brug? 

Hvad med restværdien af batterier? Findes der nogen? Restværdien, som er den estimerede værdi af køretøjet efter det har blevet brugt i en bestemt periode, er faktisk fundet at være høj.

Restværdien af batteriet afhænger hovedsageligt af to faktorer — den aktuelle markedspris for elbiler og prisen på nye batterier — og tilstanden af det brugte batteri spiller også en vigtig rolle. 

Værdiforringelsen i garantiperioden afhænger primært af batterialdring og den resterende kapacitet, men når den udløber, er et større værdiforringelse forventet, konstaterer undersøgelsen. Så er tabet af restværdi, som undersøgelsen bemærkede, forventet i hver livscyklusfase for batteriet. 

Dog kan batteriet ved slutningen af den første livsfase stadig have en betydelig værdi gennem en second‑use, afhængigt af omkostningerne ved nye batterier. Når EoFL er nået testes batteriet for dets egnethed til en second‑life‑applikation. 

Selv hvis et batteri er kraftigt aldrende, betyder det ikke et totalt økonomisk tab efter den første eller anden livsfase, bemærker Aviloo. Dette skyldes, at råmaterialer som lithium, nikkel og kobber stadig bevares. Disse værdifulde metaller samt andre materialer kan faktisk genvindes under genanvendelse. De kan også bruges i nye batterier og fortsætte med at give en økonomisk fordel. 

Så, værdien af det brugte batteri kan forbedres ved at genbehandle det, indtil batteriet når en minimumsværdi, som et genbrugsfirma vil betale for, uanset dets sundhedstilstand.

Virksomheder, der fører EV‑sektoren

Efterhånden som elbiler får fremdrift, har bilproducenter verden over skiftet fokus til elbiler. Dette inkluderer General Motors (GM ), Lucid Group (LCID ), BMW, Ford (F ), Volkswagen, Volvo, og Rivian Automobile (RIVN ), som alle hjælper med at bringe denne miljøvenlige forandring. Imens er CATL, LG Energy Solution, Panasonic, QuantumScape (QS ), og Samsung SDI stærkt involveret i fremstilling af EV‑batterier. Nu vil vi se på de mest fremtrædende navne i disse sektorer: 

#1. Tesla

En førende EV‑producent, Elon Musks Tesla (TSLA ), er også kendt for sin batteriteknologi og styringssystemer. Med en markedsværdi på 1,069 billioner dollars handles TSLA‑aktier i øjeblikket til $334,40, op 33,97 % i år. Den har en EPS (TTM) på 3,65 og en P/E (TTM) på 91,27.

Den kommende amerikanske administration maler faktisk et bullish billede for Tesla-aktier, da Musk har været en central figur i at presse på for præsidentkandidat Donald Trumps tilbagevenden til Det Hvide Hus. Teknologimilliardæren blev for nylig udvalgt af Trump, sammen med den tidligere republikanske præsidentkandidat Vivek Ramaswamy, til at lede den nyoprettede Department of Government Efficiency (DOGE).

Hvad angår deres økonomi rapporterede den amerikanske bilproducent et nettoresultat på $2,18 milliarder i Q3 2024, en stigning på 16,2 % fra året før, hvilket overgik sin kinesiske modpart BYD’s resultat, som steg med 11,5 % i samme periode til 11,6 milliarder yuan ($1,6 mia). Teslas profitmarginer blev dog styrket af indtægter fra bilreguleringskreditter, som udgjorde $739 millioner i kvartalet. Teslas år‑til‑dato salg var derimod $71,98 milliarder. For kvartalet rapporterede Tesla 462.890 leverede køretøjer, og for næste år er virksomhedens mål at lancere mere prisvenlige modeller.

2. BYD (BYDDY: OTCPK)

BYD er en stor kinesisk virksomhed, der producerer elbiler og lithium‑ion‑batterier til sine egne køretøjer og andre køretøjer. Med en markedsværdi på $111,79 milliarder handles BYD‑aktier i øjeblikket til $66,68, op 20,64 % i år. Udbytteafkastet, som virksomheden betaler, er 1,31 %.

For Q3 2024 rapporterede den en omsætning på $28,24 milliarder, en stigning på 24 % fra året før, hvilket overgik Teslas omsætning på $25,18 milliarder i samme periode. BYDs YTD‑salg er derimod $70,53 milliarder. Virksomhedens stærke tal kom på trods af den nedadgående trend for elbiler i Kina. Faktisksolgte en rekord antal biler (370.854) i august. Interessant nok er halvdelen af BYDs salg hybridbiler, som vokser hurtigere end rene batteribiler. 

Virksomheden står dog over for modvind i form af potentielle toldstigninger fra EU, Canada og endda USA. Dette kommer, da virksomheden forventer at overgå 4,2 millioner nye energikøretøjer (NEV) i salg i år, drevet af en lavprisforsyningskæde, teknologiske innovationer og skalafordele.

Konklusion

Elektromobilitet spiller en afgørende rolle i bekæmpelsen af klimaændringer ved markant at reducere drivhusgasemissionerne. Overgangen medfører dog også flere udfordringer, såsom høje produktionsomkostninger og forbrugeropfattelser. Hvad der kan hjælpe med at accelerere deres adoption er at uddanne forbrugerne om elektromobilitet og batterilevetid, da misinformation kan forstærke ubegrundede frygt, reducere social accept og dermed hæmme væksten på EV‑markedet. At levere præcise og transparente data, som denne undersøgelse gjorde, kan hjælpe med at skabe en realistisk forståelse, styrke forbrugerne i at træffe informerede købsbeslutninger og opbygge forbrugertillid til elbiler.

Klik her for en liste over de bedste EV‑aktier.