Överväger enorm batterifabrik i Malmö – så fungerar tekniken

2021-07-07 06:00  

Texel siktar på uppemot 6 000 anställda i en batterifabrik i Malmö. Men vad är det för batteri egentligen? Och hur realistiska är företagets ambitioner?

Härom veckan kom nyheten att bolaget Texel överväger att etablera en stor batterifabrik i Malmö, vilket Sydsvenskan rapporterade om. Uppemot 6 000 arbetstillfällen kan det bli, meddelade vd:n Lars Jacobsson.

Batteriet är av termokemisk typ, det vill säga det avger och laddas med värme snarare än elektricitet. För att göra el kopplas batteriet ihop med en stirlingmotor parad med en linjärgenerator. Stirlingmotorn är en sorts värmemotor som omvandlar värme till rörelse genom skillnader i temperatur. Texel menar att det kan användas till allt från bilar till enorma energilager i elnätssammanhang.

Kräver inte litium eller kobolt

Det Texel främst lyfter upp som fördel är att batteriet inte kräver några potentiella bristmetaller, till exempel litium, kobolt eller sällsynta jordartsmetaller. Lars Jacobsson framför ofta att priset för att lagra energi är upp till 90 procent billigare jämfört med litiumjonbatterier. Dessutom går det att återvinna och har mycket längre livslängd.

Hur fungerar tekniken? Vilka är Texel och Lars Jacobsson? Är siffrorna rimliga? Här går Ny Teknik igenom bolaget som fått en hel del uppmärksamhet (DI, GP) de senaste åren. Kommer det att bära eller brista?

Medgrundare av Azelio

Lars Jacobsson är entreprenören som genom en lång karriär inom oljeindustrin tjänade de pengar han sedan dess investerat i bland annat energilagring. Han lämnade oljebranschen 2002, var med och grundade stirlingmotortillverkaren Azelio 2006 (då Cleanergy), men lämnade företaget. Vid sidan av har han med sin fru Ragnhild Jacobsson startat två ideella organisationer: The Perfect World Foundation som fokuserar på djur- och natur samt Climate Aid World Forum med fokus på klimatet.

2010 grundade han United Sun Systems, som senare kom att bli Texel Energy Storage. Bolaget har numer verksamhet i Sverige, England och USA.

Lars Jacobsson, vd för och grundare av Texel Energy Storage. Foto: Pressbild

Termisk solkraft

Texels väg har varit vinglig och sökande.

Till en början var siktet helt och hållet inställt på termisk solkraft (på engelska Concentrated Solar Power, CSP), där linser eller speglar används för att samla solens strålar. För nästföljande steg, när den insamlade energin omvandlas, finns flera olika tekniker.

Bolaget satsade på en variant som kallas för dish stirling, där en spegelparabol samlar solenergin som omvandlas till el i en stirlingmotor. Sådana kraftverk har den högsta elektriska verkningsgraden av tillgängliga tekniker för termisk solkraft, kring 32 procent. Som jämförelse ligger dagens solceller mellan 20 och 25 procent.

Vid den här tiden, kring 2010, var dish stirling en hajpad teknik. I Peoria, Arizona byggdes till exempel The Maricopa Solar Plant Project, en pilotanläggning om 1,5 MW, bestående av 60 paraboler.

En av spegelparabolerna i The Maricopa Solar Plant Project. Solljuset samlas och riktas mot en stirlingmotor som omvandlar värmen till elektricitet. Texel köpte tillsammans med ett kinesiskt bolag anläggningen 2012. Foto: The Science Photo Library

Köpte stirlingmotor

2011 köpte Texel rättigheterna till stirlingmotorn V4-90, av Halmstadbaserade Inresol AB, ursprungligen utvecklad av Ford och svenska Kockums. Samarbete kring parabolutveckling inleddes med ett annat företag.

Året därpå köpte Texel tillsammans med ett kinesiskt företag hela solkraftparken i Arizona, efter att bolaget bakom den gått i konkurs.

Men vid den här tiden hade hajpen kring dish stirlingtekniken börjar lägga sig, i takt med att priset på solceller sjönk drastiskt. Båda teknikerna lider egentligen av samma brist: för att fungera i ett elnät krävs någon form av energilagring (andra tekniker för termisk solkraft har däremot inbyggd lagringskapacitet).

Solceller på uppgång

Men eftersom solceller hela tiden blev billigare fanns ingen anledning för investerare att satsa på dish stirling-tekniken. I en artikel i Renewable Energy World kunde man 2013 läsa om ”varför solceller vinner över termisk solkraft”.

Det verkar inte ha hindrat Texel. 2014 presenterade företaget sina planer på storskalig tillverkning för GT. Vid det här laget hade Joachim Hjerpe, en tidigare mångårig chef inom Volvokoncernen, rekryterats som vd. Målsättningen var att inom fem till sju år tillverka 50 000–100 000 stirlingmotorer per år i Västsverige. Parabolerna skulle däremot tillverkas på andra ställen i världen, med närhet till uppställningsplatserna.

– Med rätt stöd från regionen vill vi förlägga de centrala delarna av vår produktion här i Västsverige, säger Jacobsson. Vår förhoppning är också att regionen ska bli ett center för solenergi i norra Europa, sa Lars Jacobsson till GT.

The Maricopa Solar Plant Project bestod av totalt 60 enheter. Numer är alltsammans nedmonterat, en del av dem har skickats till Kina. Foto: The Science Photo Library

Fokus på energilagring

Enligt den egna historieskrivningen tog Texel redan 2012 beslutet att överge strategin om direkt elproduktion för att i stället fokusera fullt ut på att även kunna lagra den i någon form av batteri.

Det skulle dock dröja till 2018 innan företaget fick tillgång till den batteriteknik som nu utgör nyckeln i företagets expansionsplaner. Texel skrev ett exklusivt licensavtal med Savannah River National Laboratory i USA, gällande rätten till ett termiskt metallhydridbatteri. När stirlingmotorn ska producera el startas en reaktion i batteriet som får vätet att släppa från metallen, vilket frigör energi.

– Partnerskapet möjliggör att vi kan etablera storskalig solenergiproduktion som kommer att revolutionera industrin. Med den här tekniken kommer vi att skapa mer än 2 500 jobb i USA under de första fem produktionsåren, och många fler genom själva energiproduktionen”, sa Lars Jacobsson i ett uttalande 2018.

Lars Jacobsson, vd för Texel (till höger) tecknade 2018 avtal med Savannah River National Laboratorys chef Terry A. Michalske, gällande licensrättigheter för ett metallhydridbatteri. Foto: Savannah River National Laboratory

Metallhydrid

Batteriet består av två metallhydridbäddar, den ena hög- och den andra lågtempererad. Den höga temperaturen är typiskt kring 750 grader Celsius. Vid uppladdning rör sig vätgasmolekyler från hög- till lågtemperaturbädden, vid urladdning i motsatt riktning vilket frigör energi.

Metallhydridtekniken har gamla anor, ända från USA:s utveckling av vätebomben på 1950-talet.

Det termokemiska batteriet i kombination med en stirlingmotor kan vara ett ekonomiskt bättre alternativ vid storskalig energilagring än litiumjonbatterier, enligt en rapport från Savannah River National Laboratory från i fjol. Det är från den Lars Jacobsson fått uppgiften att tekniken kan vara 90 procent billigare.

Levelized cost of storage

Måttet som används kallas på engelska levelized cost of storage (LCOS) och används ofta för att jämföra olika lagringsteknikers kostnad. Texels teknik beräknas kosta 19,8–73,4 dollar per megawattimme el, jämfört med litiumjonbatterier som landar på 87–329.

Att som Texel hävda att deras teknik är upp till 90 procent billigare är inte direkt fel men heller inte rättvist, eftersom man då jämför det bästa tänkbara värdet för en teknik med det sämsta för en annan (19,8/329=0,06 à 94 procent billigare).

Eftersom litiumjontekniken till skillnad från Texels teknik redan installeras globalt finns också relativt väl underbyggda siffror från installationer. Analysfirman Bloomberg NEF kom för 2020 fram till ett medelvärde omkring 150 dollar/MWh globalt, i Kina nedåt 115 dollar/MWh.

Batteriet laddas med värme. Ska det laddas med el från vindkraft eller solceller behöver alltså först elen omvandlas till värme Foto: Texel Energy Storage

Verkningsgrad 40 procent

Dessutom är den elektriska verkningsgraden i ett termokemiskt batteri kopplat till en stirlingmotor medelmåttig. Bara omkring 40 procent av värmeenergin blir till el.

– Savannah-rapporten fokuserar endast på den elektriska effekten. Men det beror på vad du använder anläggningen till. Innan Covid-19 hade vi stora planer på att sätta upp vårt system på Richard Bransons ö Necker Island. Där försöker vi optimera användningen av värmeöverskottet till varmvatten för pooler, duschar och tvätt. När vi räknat färdigt hamnade vi på en effektivitet närmare 90 procent än 40, säger Lars Jacobsson.

– Men förlusterna kan diskuteras, fortsätter han. I ett system som på Necker Island blir det väldigt bra. Men använder du dig endast av de 40 procenten elektricitet så måste energin du laddar batteriet med vara väldigt billig, fortsätter han.

Med det sagt är det inte på något sätt givet att litiumjonbatterier gör sig bäst för storskalig energilagring i nätsammahang. De kanske gör större nytta i bilar eller bostäder. Och i elsystem med hög andel sol- och vindkraft kommer det att behövas enorma mängder energilagrinsgkapacitet, om kolkraftverken ska kunna fasas ut.

Texels termokemiska metallhydridbatteri. I botten sitter stirlingmotorn. I nuläget rymmer varje batteri 90 kWh. I framtiden hoppas bolaget kunna skala upp det till 360 kWh. Foto: Texel Energy Storage

Ingen tillverkningskapacitet

På frågan hur många enheter företaget hittills tillverkat svarar Lars Jacobsson att de har en mängd samarbeten runtom i världen, i vilka det har tillverkats en mängd olika varianter.

Men ni har ingen egen tillverkningskapacitet i dag? 

– Nej, det är den vi bygger. Problemet med att gå in i en kommersiell fas och bygga de första kommersiella systemen så måste man ha en kommersiell leverantörskedja.

Företaget planerar för fabrik i så väl USA som Malmö. Vardera med en produktionskapacitet om 36 GWh, säger Lars Jacobsson.

Med tanke på larmrapporterna om kapacitetsbrist i det skånska elnätet kan platsen framstå som dåligt vald för en batterifabrik. Men Texels termokemiska batteri är inte samma sak som Northvolts litiumjonceller. Teknikerna är väsensskilda. Dessutom är arbetet som ska utföras i Malmö främst montering, enligt Lars Jacobsson.

6 000 anställda?

Fast hur kommer företaget fram till att det behövs minst 2 000, kanske uppemot 6 000 anställda? Som jämförelse såg Northvolt ett behov av 3 000 anställda för att kunna producera 40 GWh litiumjonceller per år (numer reviderat till 60 GWh).

Vad är det som kräver så mycket personal?
– Det beror på hur långt ner i värdekedjan vi går. Om vi endast ska göra ren montering visar vår kalkyl 1 800 personer. Börjar vi stjäla arbeten av underleverantörer börjar det plocka på. Då kan vi komma upp i drygt 6 000.

I dagsläget har Texel 8 anställda i Sverige plus 15–20 "fasta resurser" utomlands.

36 GWh?

Också kapaciteten 36 GWh visar sig bestå av många osäkra komponenter. Den bygger på att företaget vill tillverka 100 000 batterienheter om året per fabrik. I ett första skede med energilagringskapaciteten 90 kWh per styck. Stirlingmotorn lämnar 30 kW kontinuerligt vilket betyder tre timmars driftstid. Men det räcker endast för att kapa toppar i elsystemet, inte över en hel natt utan sol. Därför vill Texel på sikt bygga ännu större enheter om 360 kWh, som räcker i ett halvt dygn. Hundratusen sådana blir 36 GWh.

– Klarar inte batterierna av 12–13 timmar, kanske med hybriddrift, kommer vi inte klara av att byta ut de fossila bränslena, säger han.

Har ni några beställningar?

– Jag vill inte säga det. Eller det har vi. Vi har massa förfrågningar och beställningar. Vi sitter i dialoger med ett antal bolag runtom i världen, för att säkra den första stora kapaciteten. Northvolt säljer till exempel inte enstaka batterier utan samarbetar med någon som tar hela eller en stor del av kapaciteten.

Ni för diskussioner med köpare, men har inga färdiga avtal?

– Vi har inte annonserat det så det vågar jag inte säga att vi har. Men som du förstår har vi långt gångna planer.

Hoppas på stöd

Han hoppas att politiken klarar av att stifta de lagar som behövs för att världen ska göra sig kvitt de fossila bränslena, och hoppas på pengar för att utveckla den egna tekniken. Vinnova bidrag nyligen med två miljoner kronor för att utveckla ett värmeöverföringssystem.

– Ska vi klara av transformationen måste vi ha stöd. Och ska vi klara av att bygga tio eller 100 fabriker innan 2030… Vi har inte tid att ta fram ny teknik, utan måste stötta oss på den vi har, säger han.

Johan Kristensson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt