Batterilabbet – Volvos nya hjärtklinik

När Volvo nu sent om sider kliver in i elektrifieringsmatchen och börjar rulla ut elbilar vill de inte ha några obehagliga överraskningar. Elbilen har besökt laboratoriet där man arbetar för att få full kontroll över det som nu blir företagets mest vitala organ – batterierna.

Text: Lotta Hedin | Foto: Lotta Hedin och Volvo

Hisingen visar upp sin allra gråkallaste sida när vi kryssar mellan huvudkontorets bruna sextiotalsbyggnader och industrikomplexen med höga grindar hos Volvo Cars i Torslanda. Trots kinesiskt ägarskap, och trots att stora delar av tillverkningen sker utomlands arbetar runt 20 000 personer för Volvo Cars, de flesta här i området. Och enligt företagets utbildningsspecialist – en av de första vi möter – finns det knappast någon arbetsgrupp här som inte påverkas av den omställning mot elektrifiering som företaget nu slagit in på. Cheferna, utvecklingsingenjörerna, gubbarna på golvet – alla måste gå på kurs. 

Även lokalerna görs om. I en byggnad som sedan 70-talet rymt en klassisk vagnverkstad ligger nu i stället företagets batterilaboratorium. Det är dit vi är på väg. Hittills har 500 miljoner kronor investerats här, men enligt Volvo kommer det behöva bli mer – batterilabbet är långt ifrån färdigt.

Volvo har uttryckt att man från och med nu tänker göra omfattande satsningar på elektrifiering. En ny helelektrisk bilmodell ska lanseras varje år, och redan 2025 ska 50 procent av försäljningen utgöras av rena elbilar. 

Om motorerna är hjärtat i verksamheten för en tillverkare av fossilbilar är det batterierna som är det mest vitala organet för en elbilstillverkare. Därför behöver Volvo förstås en egen hjärtklinik – ett batterilabb. Men det handlar inte om att ta fram egna battericeller, eller beställningar på egna specialanpassade kemier, som till exempel BMW har för avsikt att göra.

– Det vi ska göra här är dels att syna korten, att våra batterileverantörer håller vad de lovar och lever upp till de krav som Volvo ställer. Men också att följa upp hur de fungerar i vår miljö, säger Magnus Johansson, avdelningschef för batteriutvecklingen på Volvo, när han tar emot i den ombyggda vagnverkstaden.

I batterilaboratoriet i Torslanda finns rader med klimatkammare. I de stora skåpen finns plats att testa hela batteripacket, och i de mindre testas moduler med celler, eller bara enstaka celler. Här testar man hur batterierna påverkas när de laddas eller laddas ur vid olika temperaturer, och hur kylningen eller värmningen av batterierna fungerar vid olika påfrestningar.  

En viss cellkemi eller celldesign har vissa grundegenskaper, men hur batterierna fungerar i verkligheten och påverkas på sikt beror lika mycket på systemet du använder dem i – hur väl kyl- och värmesystem fungerar, och hur de laddas och laddas ur. Det är över detta Volvo tänker skaffa sig full kontroll här, innan de skickar modellerna till fabrikerna. 

På frågan varför Volvo, till skillnad från flera konkurrenter, inte har något eget utvecklingsarbete när det gäller battericeller eller cellkemier blir svaret att det skulle kräva enorma resurser och att det helt enkelt inte är prioriterat att lägga de resurserna på det i dag.

Volvo har tecknat ett långtidsavtal med batteritillverkarna LG Chem och CATL, som ska förse Volvos elbilar med batterier under de kommande tio åren. 

Den första helt eldrivna Volvon, XC40 Recharge, börjar tillverkas i september och kommer börja levereras ut till de första kunderna senare i höst. Dess batteripack på 78 kWh (varav 75 kWh tillgängliga) består av 27 moduler med 12 battericeller i vardera, i form av påsceller om de kommer från LG Chem, eller prismatiska celler om de kommer från CATL.

Batteritillverkarna levererar modulerna till Volvo, som sedan monterar dem i sina batteripack vid anläggningarna i Belgien och Kina, där XC40 ska tillverkas. I packet, under modulerna, lägger man även kyl- och värmereglering.

• 

• 

Utrusningen i batterilaboratoriet i Torslanda består framför allt av en sak: klimatkammare. Rad på rad med rostfria skåp i olika storlekar. I de stora skåpen finns plats att testa hela batteripacket, och i de mindre testas moduler med celler, eller bara enstaka celler. I skåpen kan temperaturen hettas upp till plus 80 grader eller kylas ned till minus 40 grader, och allt där  emellan. På så sätt kan labbpersonalen undersöka hur batterierna påverkas när de laddas eller laddas ur vid olika temperaturer, och hur kylningen eller värmningen av batterierna fungerar vid olika påfrestningar. 

Vissa skåp pågår långtidstest för att verifiera batteriernas livstid. Vem vet – om de faller väl ut kanske Volvo längre fram kan skicka ut nya mjukvaruuppdateringar till redan levererade bilar, som tillåter laddning med högre effekt än vid försäljningstillfället. Så gjorde ju Tesla, som efter långvariga tester kunde konstatera att batterierna tålde mer än vad man först trodde, och att man tagit till väl stora säkerhetsmarginaler. Förutom att vara Volvos första rena elbil är XC40 Recharge också den första Volvobilen som kommer kunna ta emot trådlösa uppdateringar.

Enligt Magnus Johansson handlar dock det mesta vi ser i laboratoriet nu om sådant som kommer efter den XC40 Recharge som går i produktion i höst.

– XC40 Recharge är verifierad och klar, så det mesta av det som provas i labbet nu är antingen nya varianter av befintliga kemier, eller kommande tekniska lösningar av cell, modul och pack.

Vad det är för kemier i cellerna som Volvo använder vill dock inte företaget avslöja. Inte heller vilka svårigheter testerna identifierat såhär långt.

Men som vi skrivit om i Elbilen tidigare: det är svårt att få allt. Till exempel kan celler med hög energitäthet generellt sett inte snabbladdas lika snabbt som mindre energitäta celler. Och omfattande kylsystem kan höja prestationsnivån hos batterierna, men kostar också i vikt och utrymme. Så vilka egenskaper väljer Volvo att prioritera, förutom säkerhet, undrar vi?

– Det är en Volvo, det ska vara kvalitet, en premiumbil, säger Magnus Johansson och nämner det alla nämner – säkerheten i batterierna och en batterilivslängd som ska räcka lika länge som övriga bilen.

–  Det ska heller inte ta tre timmar att snabbladda även om du kört på motorväg, säger han sedan med vad som lätt kan uppfattas som en gliring till Nissan Leafs Rapidgate för ett par år sedan. 

För XC40 Recharge utlovar Volvo att batteriet ska kunna fyllas upp till 80 procent på 40 minuter vid en 150 kW-laddare. Det löftet är en viktig punkt, bekräftar Magnus Johansson, något man som kund ska kunna räkna med.

Precis som Tesla ska Volvos elbilar kunna förbereda batteriet för snabbladdning när man närmar sig ett laddstopp, genom att värma eller kyla batterierna till optimal temperatur.

– Vi arbetar med det, säger Caroline Kjellin som är drivlineansvarig.

Kommer de här bilarna göra det? frågar jag och pekar på ett visningsexemplar av XC40 Recharge som står på display i en annan lokal. 

– Inte utan en viss handpåläggning, men det kommer utvecklas mer, säger hon.

Något som ska vara klart från början är att batteriövervakningssystemet ska kommunicera med navigationssystemet, och i förväg föreslå laddstopp längs rutten baserat på hur långt laddnivån i batteriet räcker. Även det något som Tesla hittills varit så gott som ensamma om.

I Volvos fall bygger det förstås på att laddoperatörerna längs vägarna kommunicerar med Google. Det är ju Googles infotainmentsystem Android Automotive som kommer användas i bilarna. 

Att laddningsupplevelsen som helhet fungerar smidigt framöver, och att förbrukning och räckvidd blir som utlovat och att batterierna håller utan att försämras i förtid, det hänger på att Volvos ingenjörer lyckas trimma ihop mjukvaran de själva utvecklar för bilarna med batterierna och övriga komponenter på bästa sätt. I de hemlighetsfulla klimatkamrarna puttrar testerna på. De kommande åren får vi se hur bra de lyckats.