I takt med att elbilarna förväntas gå längre och längre på varje laddning försöker celltillverkare optimera cellerna för ökad energitäthet. Ett batterikoncept som har högre energitäthet än Li-jonceller är Li-svavelbatterierna (Li-S). Dock har de en avsevärt lägre cellspänning (ca. 2 V) och är inte optimerade för höga effektuttag och klarar heller inte lika många laddningscykler som Li-jonceller. Drivkraften är dock en förväntad betydligt lägre cellkostnad och en betydligt högre energitäthet.
Ett företag som skulle starta storskalig tillverkning av Li-S-batterier var brittiska företaget OXIS Energy. Batterikonceptet är av många lösningen på elflyg och OXIS satsade stort. Dock gick företaget i konkurs 2021…
Målet var 600 Wh/kg på cellnivå
OXIS började utveckla Li-S-celler 2004 med fokus för elfordon och elflygsapplikationer, även om elflyg länge var den mest attraktiva applikationen. Energidensiteten för cellerna OXIS utvecklade till elflyg var på 425 Wh/kg och företaget hade som mål att 2019 har en energidensitet på åtminstone 500 Wh/kg [1]. Det långsiktiga målet till 2026 var 600 Wh/kg och 900 Wh/L [2]. OXIS jobbade under en tid tillsammans med NASA för att utveckla batterikonceptet [3].
Flertalet investerar har genom åren satsat på OXIS för just elflyg: Sasol South Africa, franska Safran, kemitillverkaren Arkema, Aerotec Brazil [1,4]. Under 2019 säkrade OXIS kapital motsvarande £24 miljoner Brittiska pund [1]. Enbart Aerotec Brazil satsade motsvarande 3,7 miljoner Brittiska pund bara i att utveckla en produktionsanläggning i Brasilien [4].
Cellproduktion i Brasilien
Brasilien blev alltså valet för OXIS tillverkningsanläggning och som skulle bli världens första anläggning för storskalig produktion av Li-S-celler [4,5]. Under 2022 skulle två miljoner celler tillverkas och produktionstakten skulle öka till fem miljoner celler per år i mitten av 2020-talet [4]. OXIS bestämde sig under 2020 att hyra in sig hos Mercedes-Benz i Juiz de Fora i Brasilen och ändrade startdatum för cellproduktion till 2023 [6].
Under 2019 fick OXIS även statlig hjälp för att sätta upp en produktionsanläggning i Wales för att tillverka elektrolyt och katodmaterial, som sedan skulle skeppas till cellfabriken i Brasilien [7]. Kapaciteten i Wales var motsvarande en halv miljon celler per år [6].
Fastfasbatterier av Li-S-konceptet för elbåtar och elflyg
För att ytterligare anpassa cellerna till elflygsapplikationer utvecklade OXIS en fastfas-cell (eller kvasi-fastfas som de uttryckte det) med en energitäthet på 550 Wh/kg eller 700 Wh/L med tanke på produktionsstart 2023 [2]. Utvärdering av cellerna gjordes för två år sedan i marina applikationer tillsammans med Yachts de Luxe från Singapore [8]. OXIS hade 2020 även två utvecklingsprojekt ihop med de amerikanska elflygsutvecklarna Texas Aircraft Manufacturing och Bye Aerospace (400 kWh stort batteripack) [9,10]. The Texas Aircraft har även de en utvecklingsanläggning i Brasilien.
Konkursen blev ett faktum
Allt såg ljust ut med dedikerade samarbetspartners för en nischad applikation med celler med lovande energitäthet. Och ändå blev det konkurs under 2021 då företaget inte lyckades säkerställa investeringarför att fullfölja uppbyggnaden av produktionsanläggningen [11]. Patentportföljen som innehöll runt 150-200 patent (i 43 patentfamiljer) lades ut för auktion [1,11]. Några månader senare meddelar Johnson Matthey att de köpt upp OXIS patentportfölj för 6,2 miljoner Brittiska pund [12,13].
Egna kommentarer
Detta är ett exempel på hur svårt det är att ta ett batterikoncept från utvecklingsbordet till storskalig produktion. Trots att OXIS kanske hade den bästa Li-S-cellen och ett antal dedikerade kunder räckte det inte hela vägen. Precis som Tage Danielsson säger på julafton: Låt oss stanna upp och ställa oss några frågor. Kanske var de för tidigt ute? Eller hade de tekniska problem som gjorde att investerarna höll inne med pengarna? Hade det varit annorlunda om de planerat för produktion i UK? Ja, sådana frågor får vi aldrig veta svaret på …
[1] Li-S battery specialist Oxis finds new investors
[2] Oxis Energy readies to roll-out quasi solid-state batteries
[3] OXIS Energy And NASA Collaborate On Future Lithium Battery Technology
[4] Oxis Energy releases details re: Brazilian Li-S cell manufacture
[5] Oxis Energy begins cell production in Brazil
[6] Oxis Energy leases Mercedes plant in Brazil for batteries
[7] Oxis prepares for serial production of Li-S batteries
[8] Oxis and YdL to integrate Li-S battery in luxury yacht
[9] Oxis & Texas Aircraft working on electric aeroplane in Brazil
[10] Oxis develops lighter Li-S cells for Bye Aerospace
[11] Oxis Energy is facing bankruptcy
[12] Johnson Matthey acquires assets to accelerate green hydrogen scale-up
[13] Wales loses £3.25m following collapse of battery tech firm that promises hundreds of jobs