DTU leder EU's mest ambitiøse satsning på batteri-området

Tuesday 23 Jun 20
|
by Jesper Spangsmark

Contact

Tejs Vegge
Professor, Head of Section
DTU Energy
+45 45 25 82 01
Nyt EU-projekt til 150 mio. skal sætte fart på udviklingen af næste generation af superbatterier.

Batterier kommer til at spille en afgørende rolle i udfasningen af fossile brændstoffer, i særdeleshed i transportsektoren. Men hvis vi skal nå helt i mål med klimalovens 70 procents reduktion i CO2-udledning, er der brug for billigere og mere bæredygtige alternativer til de eksisterende batterier. Og det er en stor udfordring, for udviklingen af nye batterier tager lang tid – længere end vi kan vente med den grønne omstilling. Et nyt EU–projekt, BIG-MAP (Battery Interface Genome – Materials Acceleration Platform) skal sætte fart på udviklingen ved at ændre måden, vi opfinder batterier på, så fremtidens bæredygtige og ultra-high-performing-batterier kan udvikles 10 gange hurtigere.

Budgettet er på 150 mio. kr., heraf går 20 mio. til DTU og 3 mio. til IT-Universitetet. BIG-MAP, der er en central del af det store europæiske forskningsinitiativ på batteri-området, BATTERY2030+, involverer 34 partnere fra 15 lande og er EU's hidtil dyreste forskningsprojekt inden for udvikling af fremtidens batterier i Europa.

"Vi skal ’genopfinde’ måden, man opfinder batterier på, og vi skal kunne gøre det hurtigere end hidtil, hvis vi skal have bæredygtige batterier klar til den grønne omstilling."
Tejs Vegge

Visionen er ikke kun at kunne udvikle nye batterier langt hurtigere, men også at sikre, at de kan lagre energi ekstremt effektivt, produceres bæredygtigt og til så lave omkostninger, at det i fremtiden bliver rentabelt at lagre strøm fra f.eks. sol og vind i batterier. Men det kræver fundamentalt nye materialer og en udvikling i et hidtil uset tempo af batteriteknologier, som vi muligvis slet ikke har tænkt på endnu.

”I BATTERY2030+ og BIG-MAP skal vi ’genopfinde’ måden, man opfinder batterier på. Nobelprisen i kemi gik sidste år til opfinderne af Li-ion-batteriet. En fantastisk opfindelse, men den tog 20 år fra idé til produkt – vi skal kunne gøre det på en tiendedel af tiden, hvis vi skal have bæredygtige batterier klar til den grønne omstilling,” siger Tejs Vegge, professor på DTU Energi og leder af BIG-MAP.

Opfindelse i anden potens

”Sat lidt på spidsen kan man sige, at projektet ikke skal opfinde et nyt batteri, men en ny måde at opfinde nye batterier på, som vi så i øvrigt vil bruge til at opfinde nye batterimaterialer,” forklarer Tejs Vegge og fortsætter:

”Vi skal udvikle en helt ny teknologi og et nyt fælles ’batterisprog’, der gør det muligt at benytte kunstig intelligens til at indhente, analysere og udnytte data fra alle dele af forsknings- og udviklings-værdikæden på en og samme tid – med et minimum af menneskelig indblanding og uden at være bundet af traditionelle udviklingsprocesser.”

Man vil f.eks. kunne forudsige et nyt batteris holdbarhed på en brøkdel af den tid, det hidtil har taget, ved at bruge machine learning-algoritmer koblet med fysiske modeller og data. Det kan ske gennem storskala-computersimuleringer, eksperimenter og test, der evalueres løbende uden menneskelig indblanding.

”Når batterierne ikke længere skal oplades og aflades mange gange for at finde ud af, hvordan de reagerer på et givet forbrugsmønster, og når mennesker ikke behøver bruge tid eller være til rådighed i alle dele af processen, så kan vi gøre det meget hurtigere end hidtil,” siger Tejs Vegge.

På tværs af landegrænser tidszoner og døgnrytmer

BIG-MAP går på tværs af landegrænser og kontinenter og involverer derfor også laboratorier spredt over store afstande og tidszoner. Under disse omstændigheder vil koordinering af test og distribution af data, materialer etc. typisk være en tidsrøver, men det bliver det ikke i BIG-MAP, forklarer Tejs Vegge:

”Vi udvikler en helt ny infrastruktur omkring projektet, som betyder, at udviklingsarbejdet i BATTERY2030+ kommer til at foregå, som var det i ét laboratorium, der aldrig er lukket. Vi kommer til at dele data præcis så hurtigt, som vi har dem, og den fysiske placering af en testfacilitet og dem, der skal bruge den, bliver i princippet ligegyldig.”

Projektet løber i første omgang over de næste tre år og forventes i afgørende grad at accelerere hastigheden, hvormed det er muligt at udvikle nye batterityper. Og fordi projektet bruger den konkrete udvikling af batterier til at udvikle platformen og omvendt, er det desuden håbet at kunne introducere nye batterimaterialer i projektets levetid.

https://www.neweuropeanwindatlas.eu/news/Nyhed?id=%7BCF1F6950-CD96-42F7-B0B9-7AA6399D0327%7D
7 JULY 2020