Att det är litiumjonbatteriet som blir den dominerande batteritypen slår analysföretaget ID Tech EX fast i en studie av batteriutvecklingen de närmaste tio åren.

Idag finns 150 tillverkare av litiumjonbatterier i världen, antalet kommer enligt studien att öka till 200 inom ett par år, inte minst för att flera nya kinesiska fabriker kommer att starta. Dessa kommer dock sannolikt att främst tillverka enkla stavbatterier av dålig kvalitet, främst för användning i bärbara datorer.

Om tio år kommer bara 15 procent av batteritillverkarna ha produkter som inte lämpar sig i elfordon. Batterier för användning i fordon av olika slag är till 60 procent av typen litiumjon och 80 procent av dessa tillverkas av endast fyra tillverkare.

Att tillväxten sker inom fordonssektorn förklarar ID Tech EX med att mobilförsäljningen begränsas av antalet invånare i världen, och att den sektorn sällan får statliga subventioner. Det får däremot elbilar, och en enda elbil kan innehålla batterier motsvarande vad som finns i många tusen mobiltelefoner.

En viktig fråga är hur effektiva batterierna kommer att bli under perioden. Studien visar att det sker språng i utveckling mot energitätare, och billigare batterier. 400 Wh/kg har nyligen uppnåtts. Stora möjligheter finns även med hybridvarianten, litiumkondensatorn, som har en litiumjonbatterielektrod. Forskare tror att det är möjligt att uppnå 500 kWh/kg om man får kontroll över hur mirakelmaterialet grafen ska användas.

Studien tittar också på utvecklingen av katoder och anoder för litiumjonbatterier. Majoriteten av tillverkarna använder i dag litium järnfosfatkatoder, mest för att de är relativt billiga att tillverka, och för att patentkostnaderna där är lägst. Men ledande tillverkare styr mot nickel kobolt magnesium-katoder i takt med att energitätheten i batterierna ökar.

Kostnaden för katoderna i batterierna ligger på 35 procent av totalkostnaden.

Anoderna står i dag bara för 14 procent av kostnaden, men ID Tech EX spår att smarta anoder i framtiden blir dyrare. De enklaste består i dag av grafiköverdragen koppar, medan litiumtitanat börjar användas i batterier som ska snabbladdas. Kisel är ett material som allt fler tittar på, men på sikt är det sannolikt grafen som ger de bästa anoderna.

Studien visar att hälften av kostnaden för en elbil hänförs till komponenter som vanligtvis inte ingår i en förbränningsmotordriven bil. Detta har Toyota tagit fasta på med sin långa erfarenhet av eldrift i fordon, och har fler patent inom området än vad de flesta traditionella batteritillverkare har.