null Beeld
Beeld

ColumnVincent Dekker

De LFP-batterij begint aan zijn opmars: zeg maar dag tegen kobalt in de autobatterij

Vincent Dekker

Mooi nieuws over mijn zonneauto Sion van Sono. Die krijgt voor hetzelfde geld een anderhalf keer zo grote batterij! Nog mooier nieuws: daar zit geen grammetje kobalt meer in. Ook geen mangaan en nikkel trouwens. De LFP-batterij begint aan zijn opmars.

Mensen die niet in elektrische auto’s geloven, of waterstof-auto’s willen propageren, beginnen bij autobatterijen geheid over problemen met de grondstoffen ervoor*, en over kobalt in het bijzonder. Die stof is nodig voor de nu alom gebruikte lithium-ion batterijen. Kobalt komt voor een belangrijk deel uit Congo en daar worden kinderarbeid en gevaarlijke arbeidsomstandigheden als concurrentievoordeel gezien. Kortom: batterijen zijn niet milieu- en mensvriendelijk, is het verwijt aan kopers van batterij-auto’s.

Die kritiek zou weleens snel achterhaald kunnen raken. Afgelopen week werd ik blij verrast met de mededeling van Sono Motors dat mijn zonne-auto Sion een nieuwe batterij krijgt. Geen li-ion meer, maar een zogeheten LFP-batterij, een lithium-ferro-phosphate, oftewel lithium-ijzer-fosfaat, batterij. Er waren al li-ion-batterijen waarin het kobaltgehalte naar minder dan 5 procent was teruggebracht, maar in de LFP-batterij zit echt nul gram van het omstreden materiaal.

Mijn toekomstige Sono Sion, met zonnepanelen rondom, en met een milieu- en mensvriendelijke LFP-batterij. Beeld Sono Motors
Mijn toekomstige Sono Sion, met zonnepanelen rondom, en met een milieu- en mensvriendelijke LFP-batterij.Beeld Sono Motors

Sono is een start-up, en de eerste Sions worden begin 2023 afgeleverd. Er zijn er nu een kleine 14.000 van besteld. Dus dat zet in e-autoland nog geen zoden aan de dijk. Maar ik heb alle reden om aan te nemen dat de LFP-batterij de nieuwe trend in autoland kan worden. Tesla stopt in zijn voordelige Chinese Model 3 al sinds begin dit jaar standaard LFP-batterijen, waarmee een derde van alle Model-3's in de wereld nu al die milieuvriendelijke batterij heeft. En Model 3 is de meest verkochte e-auto... Ook onder meer Volkswagen, ’s werelds grootste autobouwer, zegt modellen met LFP-batterijen te gaan leveren.

10.000 laadcycli

Ik heb al een LFP-batterij in huis, als thuisbatterij. Brendan de Graaf, van batterijleverancier Lyv, prees die bij me aan vanwege onder meer de lange levensduur. Ik was bang dat een thuisbatterij na drie of vier jaar vervangen zou moeten worden. De Graaf: “Een lithium-ion batterij gaat minimaal 1000 tot 1500 laadcycli mee, en de nieuwste 5000, voordat de capaciteit naar 80 procent is gedaald. Er zijn LFP-batterijen die al 10.000 cycli halen. Als je een batterij elke dag een keer helemaal zou ontladen en weer laden, gaat de LFP-batterij dus zo’n dertig jaar mee.” En dan heb je nog altijd 80 procent over, waarmee een thuisbatterij nog prima bruikbaar is.

Waarom zijn autofabrikanten dan niet meteen begonnen met LFP-batterijen? De Graaf begrijpt dat wel: “Een LFP-batterij heeft een kleinere energiedichtheid als je naar het volume kijkt. In kWh-opslag per liter pakt de li-ion beter uit.” Een batterij van 60 kWh voor een luxe auto kan bij li-ion ongeveer een kwart kleiner zijn dan een LFP-batterij. Bovendien was er dankzij mobieltjes en laptops al heel veel ervaring met li-ion-batterijen.

Rijbereik neemt amper af

Maar dat volumevoordeel is slechts tijdelijk. Want de li-ion batterij verliest dus in 1000 tot 1500 cycli 20 procent van haar capaciteit, terwijl de LFP-tegenhanger dan slechts 2 tot 3 procent zwakker is geworden. Na 1500 tot 2000 cycli is de energiedichtheid bij LFP dus mogelijk al groter. Opmerkelijk genoeg stelt Sono trouwens dat zijn LFP-batterij zo’n 3000 cycli aankan. Waarom het geen 8000 of 10.000 cycli noemt is niet duidelijk. De Graaf kan zich voorstellen dat het een veilige marge is. Die 3000 haalt-ie zeker en later kun je na de nodige praktijkervaring nog zeggen dat de batterijen nóg langer meegaan.

De Sion krijgt een batterij van 54 kWh die goed moet zijn voor 305 kilometer rijbereik. Met 3000 cycli kom je dan uit op 900.000 kilometer. Zoveel zal ik met mijn Sion niet halen, mijn jaargemiddelde is 12.000 kilometer. Ook voor de meeste Nederlanders is 900.000 kilometer (of drie miljoen als 10.000 cycli haalbaar blijken) ‘oneindig’ veel. Dat betekent dat de batterijen later, als de auto verouderd is, nog prima bruikbaar blijven en dus veel waarde hebben. In nieuwe auto’s, of, waarschijnlijker, in thuis- en buurtbatterijen.

Vincent wil Zon is er ook als podcast! Beluister de Wij willen Zon-podcast over zonnepanelen en zonne-energie hieronder of via je favoriete audio-app.

Geen brandgevaar

De afwezigheid van kobalt spreekt mij enorm aan, maar lijkt voor Tesla niet eens het belangrijkste argument om voor LFP in zijn Model 3 te kiezen. Niet kobalt of mangaan, maar nikkel is volgens topman Elon Musk de komende jaren het probleem, want moeilijk verkrijgbaar, en dus duur. De li-ion-batterijen kennen verschillende varianten, waarvan Tesla er twee gebruikt: de NCM- en de NCA-versie, respectievelijk nikkel-kobalt-mangaan en nikkel-kobalt-aluminium. Autobatterijen kunnen met andere woorden niet zonder nikkel en kobalt. Althans, tot voor kort.

LFP heeft nog enkele grote voordelen. De Graaf: “Ten eerste vliegen LFP-batterijen niet spontaan in brand. Ze zijn echt heel veilig.” De angst van de brandweer dat elektrische auto’s vlam vatten en dan moeilijk geblust kunnen worden, bijvoorbeeld in parkeergarages, is bij LFP dus niet nodig. “En ten tweede zijn ze, zeker per laadcyclus, goedkoper dan hun li-ion-tegenhangers", aldus De Graaf. In China worden LFP-batterijen nu al aangeboden voor minder dan honderd dollar per kWh opslagcapaciteit. Dat wordt in het algemeen gezien als de grens waaronder elektrische auto’s ook in aanschaf goedkoper zullen worden dan benzine-auto’s.

Geen schaarste

En nog weer andere voordelen: LFP-batterijen kunnen sneller geladen worden dan li-ion-batterijen en kunnen hogere temperaturen aan; daarnaast zijn ijzer en fosfaat ook nog eens volop voorhanden. Gezien de schaarste die gevreesd wordt bij de grondstoffen voor li-ion-batterijen* zou alleen het laatste al een argument moeten zijn voor de LFP-batterij.

Elektrische auto’s hebben hun batterijen veelal in de vloer en de ruimte is daar beperkt. Wil je als fabrikant een luxe auto met een groot rijbereik leveren, dan zul je er li-ion-batterijen in willen gebruiken. Maar mik je op een goedkoper marktsegment, dan krijgt LFP voortaan ongetwijfeld de voorkeur. Bij een vergelijking van de Tesla Model 3 met LFP- en met li-ion-batterij komt de eerste al snel als winnaar uit de bus. Vooral het feit dat de auto met zo’n batterij per jaar amper aan rijbereik inboet, zal velen aanspreken.

Ik zet de voordelen van LFP-batterijen voor alle duidelijkheid nog maar even op een rij:
- geen sociaal omstreden grondstoffen, zoals kobalt
- geen metalen waarvan een tekort dreigt, zoals nikkel
- goedkoper door volop beschikbaar ijzer en fosfaat
- geen brandgevaar
- bestand tegen hoge temperaturen
- sneller te laden
- veel langere levensduur
- veel kleiner jaarlijks verlies aan rijbereik

Kortom: ik ben blij met de nieuwe batterij voor mijn zonne-auto van Sono. En ik gok dat de komende jaren heel veel automerken het batterij-voorbeeld van Tesla en Sono zullen volgen.maakte me er op attent da

* Correctie 03-07-2021: Ik sprak hier in het originele artikel over ‘zeldzame aardmetalen', maar een goudgerande lezer maakte me er op attent dat kobalt, mangaan en nikkel niet tot die groep behoren.

In zijn weblog ‘Vincent wil zon’ belicht Vincent Dekker innovaties en ontwikkelingen op het gebied van groene energie, dichtbij en ver van huis. Lees meer afleveringen op trouw.nl/vincentwilzon.

Lees ook:

Eindelijk heb ik straks een auto die rijdt op zonne-energie

Na tien jaar schrijven over zonnepanelen, batterijen en elektrische auto’s heb ik eindelijk mijn eigen EV besteld. Daarmee loop ik bepaald niet voorop, al is mijn ‘electric vehicle’ straks wel een heel bijzondere.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2022 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden