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

Elbiler vinder frem globalt: Næsten hver femte solgte bil i 2023 var elektrisk. Samtidig er mange forbrugere bekymrede for batteriernes levetid. 

Batteriet er centralt for en elbils opladningshastighed, rækkevidde og samlede ydeevne. Elbiler bruger typisk genopladelige lithium-ion-batterier, som kan lagre meget energi i forhold til deres vægt og størrelse.

Ud over rækkevidde, opladningstid og ladeinfrastruktur er batteriets levetid en vigtig overvejelse for køberne. Forbrugernes opfattelse af teknologien påvirker udbredelsen af elbiler, og derfor er det vigtigt at forstå deres bekymringer og forventninger. 

Sociale medier og nyhedsartikler kan skabe en forventning om store værditab på elbiler som følge af batterialdring. 

Brugte elbiler beskrives undertiden som svære at sælge. Påstande om hurtigt kapacitetstab og stærkt reduceret rækkevidde kan få købere til at tvivle på deres anvendelighed. 

En ny undersøgelse analyserede derfor over 7.000 køretøjer for at undersøge batteriernes levetid og betydningen for restværdien. 

Undersøgelsen blev udarbejdet af P3 i samarbejde med AVILOO, som leverer batteridiagnostik til elbiler og pluginhybrider. Resultaterne viser, at de undersøgte batterier generelt havde en lang brugbar levetid, også ved intensiv brug. 

Levetiden varierer med batteritype, alder og brug. Resultaterne peger på, at mange elbilbatterier kan holde gennem en stor del af bilens levetid. 

De fleste undersøgte batterier havde fortsat over 80 % af deres oprindelige kapacitet efter mere end 200.000 km, altså ud over mange bilers normale batterigaranti. Teknologiske fremskridt og hensigtsmæssig brug kan forbedre batteriernes ydeevne og holdbarhed. 

Hvad bestemmer et batteris levetid?

Når man vurderer et batteris tilstand, er den resterende brugbare kapacitet en vigtig målestok.

Batterier slides ligesom andre komponenter. Deres kapacitet falder gradvist over tid. Denne proces betegnes som kalenderaldring, når den skyldes tidens gang, og cyklisk aldring, når den skyldes brug.

Kalenderaldring skyldes kemiske ændringer i battericellerne, også når batteriet ikke er i brug. Cyklisk aldring opstår derimod ved gentagne opladninger og afladninger. 

Begge processer påvirker batteriets sundhedstilstand, State of Health (SoH), og dermed dets brugbare kapacitet og ydeevne. 

SoH beskriver batteriets tilstand i forhold til et nyt batteri. Producenter kan bruge forskellige definitioner og beregningsmetoder. I denne undersøgelse bruges SoH som et mål for den resterende energikapacitet.

P3 analyserede først 50 køretøjer fra sin egen elbilflåde med detaljer om kørsel og opladning. Det gjorde det muligt at sammenholde batterialdring med forskellige brugsmønstre og bilmærker.

Dernæst blev AVILOO-data fra over 7.000 køretøjer med op til 300.000 km på tælleren analyseret for at undersøge forholdet mellem kilometertal og batteritilstand.

Undersøgelsen bygger på data fra biler i almindelig brug frem for alene laboratorieforsøg. AVILOO havde på dette tidspunkt gennemført over 60.000 kapacitetstests.

Ved testen tilsluttes en AVILOO-boks bilens OBD-interface. Bilen køres, mens ladestanden falder fra 100 % til 10 %, og boksen indsamler og sender data til validering og analyse. Disse data bruges til at bestemme batteriets SoH, som beregnes ved at sammenligne den aktuelt tilgængelige energi med kapaciteten i et nyt batteri.

Batterierne ældes langsommere end mange forventer 

Forbrugere vil vide, hvor længe et batteri holder, og hvor ofte det skal oplades. Det gælder især ved køb af en elbil, hvor batteriet udgør en væsentlig del af bilens værdi.

Bekymring for kapacitetstab er derfor forståelig.

Undersøgelsens feltdata viste dog et langsommere kapacitetstab end mange af de udbredte forestillinger om elbilbatterier tilsiger. 

Det største gennemsnitlige fald skete i begyndelsen. I de første 30.000 km faldt kapaciteten relativt hurtigt, hvorefter faldet blev mindre og udviklingen mere stabil. De senere brugsfaser viste således mindre kapacitetstab end den første fase. 

En del af det tidlige tab hænger sammen med dannelsen af SEI-laget, solid electrolyte interphase, på anoden. Processen binder noget af det lithium, som ellers kunne deltage i energilagringen. Når laget bliver mere stabilt, aftager denne del af kapacitetstabet.

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

I P3-flåden af intensivt brugte, tre til fem år gamle køretøjer havde næsten alle batterier over 90 % SoH. Resultatet dækkede forskellige producenter og brugsmønstre.

Samlet peger feltdataene på, at batterierne kan bevare en stor del af deres kapacitet gennem lang tids brug, også ved høje kilometertal.

Sådan kan du forlænge batteriets levetid

Undersøgelsen giver også råd om, hvordan ejere kan begrænse batterialdringen.

For at begrænse kalenderaldring anbefales kølige til moderate temperaturer under længere tids parkering. Høj varme fremskynder de kemiske reaktioner, som nedbryder batteriet. 

Ved længere tids stilstand anbefaler undersøgelsen en lav til moderat ladestand, omkring 10–50 %. En høj ladestand indebærer højere cellespænding, som især ved varme kan fremskynde aldringen. Bilproducentens anvisninger bør følges. 

Cyklisk aldring afhænger blandt andet af battericellernes temperatur under brug. Undersøgelsen omtaler et moderat celletemperaturområde på 20–50 °C, som bilens batteristyring hjælper med at regulere. Både høj varme og opladning af kolde celler kan belaste batteriet gennem forskellige mekanismer, herunder lithiumaflejring og vækst i SEI-laget.

Begrænsning af hyppig hurtigopladning kan også hjælpe. Lejlighedsvis hurtigopladning behøver ikke at give et stort kapacitetstab; virkningen afhænger blandt andet af temperatur og batteriets styring. 

Undgå om muligt gentagne dybe afladninger efterfulgt af opladning helt til 100 %. Et dagligt ladeinterval omkring 20–80 % kan reducere belastningen, hvis det passer til bilens batteritype og producentens anbefalinger. 

En moderat kørestil kan mindske belastningen. Langvarig høj hastighed og kraftig acceleration kræver høje strømme, som øger varmeudviklingen i batteriet.

Hvad dækker bilproducenternes batterigaranti?

AVILOO oplyste, at virksomhedens diagnostik dækkede 95 % af de tilgængelige elbilmærker. Undersøgelsen gennemgik også producenternes batterigarantier.

Mange garantier dækker en minimumskapacitet på omkring 70 % frem til en bestemt alder eller et bestemt kilometertal, alt efter hvad der nås først. Falder kapaciteten under garantigrænsen, kan reparation eller udskiftning være dækket efter de konkrete betingelser.

En udbredt batterigaranti er otte år eller 160.000 km. Det er ofte længere end bilens almindelige garanti, men vilkårene varierer mellem producenter og markeder. Nogle producenter, herunder Lexus, tilbyder forlængede ordninger med særlige betingelser.

Feltdataene viste, at SoH sjældent faldt under 70 % i den normale garantiperiode, hvilket understøtter producenternes mulighed for at tilbyde lange garantier.

Undersøgelsen skelner mellem flere milepæle. End-of-Warranty (EoW) er udløbet af garantien på grund af alder eller kilometertal. Batteriet kan fortsat bruges efter denne dato. 

End-of-First-Life (EoFL) er afslutningen på batteriets første anvendelse i bilen. Tidspunktet afhænger af kravene til den konkrete anvendelse og er ikke nødvendigvis identisk med garantigrænsen på 70 % SoH. Batteriet kan derefter bruges i en anden anvendelse, eksempelvis stationær lagring. End-of-Second-Life (EoSL) indtræffer, når det ikke længere er egnet til videre brug og skal genanvendes.

Hvad er batteriet værd efter brug? 

Et brugt batteri kan stadig have en restværdi. Restværdien er den anslåede værdi, efter at batteriet har været brugt i en bestemt periode. Den afhænger blandt andet af batteriets tilstand og markedet.

Priserne på elbiler og nye batterier påvirker vurderingen, ligesom det brugte batteris kapacitet og øvrige tilstand gør. 

Batteriets kapacitet og alder påvirker værdien i garantiperioden. Når garantien udløber, kan et større værditab forventes i undersøgelsens model. Restværdien ændrer sig også ved overgangen mellem de forskellige anvendelsesfaser. 

Ved afslutningen af den første anvendelse kan batteriet have værdi i en ny opgave. Når EoFL er nået, testes batteriets egnethed til videre brug, og økonomien vurderes i forhold til nye batterier. 

Selv et stærkt ældet batteri behøver derfor ikke at være uden økonomisk værdi efter første eller anden anvendelse. Det indeholder stadig råmaterialer som lithium, nikkel og kobber, der kan genvindes ved genanvendelse. De genvundne materialer kan bruges i nye batterier og dermed bevare en økonomisk værdi. 

Derfor kan genbrug og genanvendelse bevare en del af batteriets værdi. Den endelige materialeværdi afhænger dog af batteriets sammensætning, råvarepriser og omkostningerne ved indsamling og behandling.

Virksomheder i elbil- og batterisektoren

Bilproducenter verden over investerer i elbiler. Blandt dem er General Motors (GM ), Lucid Group (LCID ), BMW, Ford (F ), Volkswagen, Volvo, og Rivian Automotive (RIVN ), som bidrager til omstillingen. CATL, LG Energy Solution, Panasonic, QuantumScape (QS ) og Samsung SDI arbejder med batteriproduktion eller udvikling af nye batteriteknologier. Her ser vi nærmere på to store bilproducenter: 

#1. Tesla

Tesla (TSLA ) er en stor elbilproducent, også kendt for batteriteknologi og batteristyring. Ved artiklens udgivelse i november 2024 var den angivne markedsværdi 1,069 billioner dollar og aktiekursen 334,40 dollar, svarende til en stigning på 33,97 % siden årets begyndelse. Det oplyste resultat pr. aktie for de seneste 12 måneder var 3,65 dollar og P/E-forholdet 91,27.

Efter det amerikanske valg i 2024 forventede nogle investorer, at den kommende administration kunne gavne Tesla. Elon Musk havde støttet Donald Trumps valgkamp og blev sammen med Vivek Ramaswamy udpeget til at stå i spidsen for det planlagte Department of Government Efficiency, DOGE.

Tesla rapporterede et nettoresultat på 2,17 milliarder dollar i tredje kvartal 2024, cirka 17 % højere end året før. BYD rapporterede samtidig et nettoresultat på 11,6 milliarder yuan, omkring 1,6 milliarder dollar, en stigning på 11,5 %. Tesla havde 739 millioner dollar i indtægter fra regulatoriske kreditter. Omsætningen i årets første ni måneder var 71,98 milliarder dollar, og selskabet leverede 462.890 køretøjer i tredje kvartal. Tesla planlagde dengang at introducere billigere modeller i 2025.

2. BYD (BYDDY: OTCPK)

BYD producerer batterielektriske biler, pluginhybrider og batterier. Ved artiklens udgivelse var den angivne markedsværdi 111,79 milliarder dollar og ADR-kursen 66,68 dollar, en stigning på 20,64 % siden årets begyndelse. Det angivne udbytteafkast var 1,31 %. Disse tal beskriver tidspunktet i 2024.

I tredje kvartal 2024 rapporterede BYD en omsætning på omkring 28,24 milliarder dollar, cirka 24 % højere end året før og over Teslas 25,18 milliarder dollar. BYDs omsætning i årets første ni måneder var omkring 70,53 milliarder dollar. Trods svagere vækst på dele af det kinesiske bilmarked solgte BYD et rekordstort antal køretøjer i august: 373.083 nye energikøretøjer i alt, heraf 370.854 personbiler. Pluginhybrider udgjorde en stor og hurtigt voksende del af salget. 

Selskabet stod også over for handelspolitiske udfordringer, herunder højere told på kinesiskproducerede elbiler i EU, Canada og USA. På dette tidspunkt forventede BYD at sælge over 4,2 millioner nye energikøretøjer i 2024, understøttet af sin forsyningskæde, teknologiske udvikling og stordriftsfordele.

Konklusion

Elektrificering kan reducere transportens drivhusgasudledning, afhængigt af blandt andet strømproduktion, fremstilling og bilernes anvendelse. Omstillingen møder også udfordringer som produktionsomkostninger og købernes forventninger. Troværdig information om batterilevetid kan hjælpe forbrugerne med at vurdere både nye og brugte elbiler. P3- og AVILOO-undersøgelsen bidrager med feltdata, som giver et mere konkret grundlag for disse beslutninger.

Klik her for en liste over førende elbilaktier.