Fulladdade

För inte så länge sedan var elfordon en sällsynthet på våra vägar, men nu är de en del av vardagen. Antalet elfordon globalt ökade från bara 26 miljoner 2023 till nästan 60 miljoner 2024, och denna siffra kommer att stiga snabbt eftersom var femte bil som nu säljs drivs med el.

Användningen av elbilar uppmuntras
Regeringar världen över uppmuntrar användningen av elfordon som har lägre koldioxidavtryck än bensin- och dieselmotorer. De miljözoner, som införts i storstäder världen över och förarnas vilja att minska miljöpåverkan har utan tvekan påverkat ökningen av försäljningen av elfordon.

”Men räckviddsångest, bilisternas rädsla för att elbilen ska ta slut på ström innan de når sin destination eller en laddningsstation, har varit ett stort problem som hämmar försäljningen av elbilar”, säger Axel Weimann, global segmentchef för tätningar för fordonsindustrin på Trelleborg.

Att hantera räckviddsångest
”Människor är vana vid att bensinstationer finns överallt och oroar sig för tillgången på laddningsstationer, särskilt under längre resor”, fortsätter Weimann. ”Genom att ta ett par laddningspauser istället för att köra nonstop i flera timmar bör detta inte vara ett problem. Det finns dock ett motstånd mot att ändra körvanor och utan tvekan kommer fler laddningsstationer att minska räckviddsångesten.”
Detta håller också på att ske. I de flesta länder finns det ett statligt tryck att snabbt bygga ut nätverket av laddstationer. Dessutom installerar arbetsgivare och butiker laddningsstationer, inte bara för sina anställdas och kunders skull, utan också för sin egen.

Ladda när du handlar och arbetar
”I ett försök att minska sitt koldioxidavtryck genom att göra sina anställdas resor till arbetet mer hållbara erbjuder många företag nu laddning vid arbetsplatsen, vilket ibland minskar behovet av en laddningsstation hemma”, säger Weimann. ”Dessutom har butiker och gallerior snabbladdare som kunderna kan använda. Dessa är attraktiva för bilägare och uppmuntrar dem att utnyttja laddningen medan de handlar, vilket innebär mer intäkter för handlarna.”

Även om ett ökat antal tillgängliga laddningsstationer kommer att minska räckviddsångesten, har innovativ teknik också en roll att spela. För detta ändamål fokuserar biltillverkarna på utvecklingen av eldrivlinor med högre effektivitet och mycket snabbare laddningstider.

Förbättrad batteriprestanda
I början av utvecklingen av elbilar var räckvidden begänsad och ofta bara på 5 till 8 mil. År 2010 hade den genomsnittliga räckvidden för elfordon endast ökat till cirka 13 mil, men år 2021 hade den nått 35 mil och kommer att fortsätta öka i snabb takt med att batteriinnovationerna fortsätter. Trelleborg stöder sina kunder i dessa framsteg med en rad olika tätningar och material.

”Tillverkare av elbilar brukar ha mycket god kunskap om specifikationerna för tätningsprodukter, men vi såg potentialen att förbättra tätningsmaterialen inuti battericellerna”, säger Weimann. ”Därför beslutade vi 2024 att göra en betydande investering i ett omfattande program för materialtester för att förstå de egenskaper som är relevanta för att specificera och utveckla optimerade tätningsmaterial för battericeller.”

Trelleborgs unika materialportfölj CellXPro
Programmet resulterade i lanseringen av ett revolutionerande sortiment av tätningsmaterial för battericeller i elfordon.
”CellXPro hjälper batteritillverkare i deras strävan att utveckla mer hållbara och hållbara batterier med snabbare laddningstider”, säger Weimann.

Materialen klarar av höga driftskrav och har utmärkt kemisk kompatibilitet. ”Det är avgörande”, fortsätter Weimann. ”För att vara effektiva måste tätningsmaterial tåla kemisk interaktion med elektrolyt, en vätska som transporterar positivt laddade joner mellan batteriets positiva pol (katod) och negativa pol (anod) för att omvandla lagrad energi till användbar elektricitet.”

Varken tätningsmaterialet eller elektrolyten får påverkas kemiskt. Tester på CellXPro-material visade att deras användning resulterade i lägre försämring av cellprestanda över tid i batterier, vilket visar materialens enastående kemiska kompatibilitet. ”Vanligtvis förloras 20 procent av ett batteris kapacitet efter 200 000 kilometer. Vi förväntar oss att det blir mycket mindre med CellXPro-material”, tillägger Weimann.

Batterier med flytande elektrolyt är här för att stanna
Med blicken riktad mot framtiden säger Weimann: ”Flytande elektrolyter är för närvarande den dominerande tekniken i litiumjonbatterier och jag förväntar mig att de kommer att förbli så under de närmaste åren, kanske till och med de närmaste två decennierna.
Den alternativa, överlägsna fastelektrolytteknologin (solid state) lovar genombrott när det gäller räckvidd, laddning och säkerhet”, säger han. ”Detta är dock inte möjligt förrän massproduktionen av denna typ av celler når mognad i termer av kvalitet, tillgänglighet och kostnader.”

Mindre behov av kompromisser
Weimann påpekar att även om batteritillverkarna strävar efter att utöka räckvidden så mycket som möjligt, finns det begränsningar.
”Tyvärr är dagens batteriutveckling som livet i stort – allt handlar om kompromisser”, säger han. ”Detta beror på att batteridesignen måste balansera prestanda, laddningskapacitet, säkerhet, energitäthet, livslängd, hållbarhet och kostnader, samt andra faktorer. Med tiden kommer batteriet att optimeras och kompromisser i den totala prestandan kommer inte att vara så nödvändiga.”

Långsiktiga elbilar kan anpassas
Under årtiondenas lopp har dock bilar med förbränningsmotorer blivit mångsidiga och lika lämpliga för långa som korta resor och alla typer av terräng. ”Så är kanske inte fallet med elbilar, eftersom förarna kan vilja att de ska vara mer anpassade till vissa körförhållanden”, fortsätter Weimann. ”Det är en filosofisk diskussion: kommer alla att vilja ha en universalbil, eller kommer de istället att använda flera olika transportalternativ om det är mer hållbart? Förare av elbilar i städer kan till exempel vara mer flexibla när de reser långa sträckor och byta ut sina vardagsbil mot tåg eller en hyrbil.”

Weimann avslutar: ”Det är fascinerande att fundera över hur elfordon kommer att utvecklas. Kommer förare som bor i bergen att behöva en elbil anpassad för alperna? Kommer de som reser på slätterna eller de plana vägarna i Nederländerna att vilja ha en annan version?”

Skribent: Donna Guinivan
Foto: Getty Images och Trelleborg