SDU forlænger levetiden på elfærgers batterier med banebrydende teknologi

Der er en grøn revolution i gang på vandet. Elektriske færger erstatter i stigende grad dieselmotorerne, og nu har forskere fra SDU i Sønderborg endda udviklet en unik metode, der kan forlænge batteriernes levetid. Opdagelsen kan blive en vigtig brik i udbredelsen af elektrisk færgedrift globalt.

Elfærgen Ellen er lidt af en isbryder. Ikke bogstaveligt – selv om februar var bidende kold – men som pioner inden for elektrisk færgefart. Hun satte rekord i 2019, som verdens længstrækkende færge på ren el.

Syv år senere spiller Ellen igen en hovedrolle – denne gang i forskningen.

For selv om elektriske færger reducerer CO₂-udledningerne markant, har batterierne en udfordring: Af sikkerhedsmæssige årsager skal de normalt udskiftes, når kapaciteten falder til blot 80 %.

Men ofte er det kun enkelte battericeller, der er blevet svage. Hvis de kan skiftes, kan resten af batteriet fortsætte i drift.

Fra 16 timer til 16 minutter

Batterier er dog en kompleks størrelse – ikke mindst på elfærger. Flere individuelle battericeller udgør ét batterimodul, og flere batterimoduler danner én stor batteristreng.

Det hele spiller sammen, og den store udfordring for batteriernes levetid er, at en batteristreng aldrig er stærkere end sin svageste celle.

Det kan sammenlignes med et fodboldhold, der har en rigtig dårlig målmand. Næsten ligegyldigt, hvor godt resten af holdet spiller, er det svært at vinde, hvis der bliver lukket 10 mål ind.

Forskellen er bare, at hvor det er utroligt nemt at spotte den dårlige målmand, er det straks mere bøvlet at identificere den svage battericelle.

– Ellen har over 28.000 battericeller, og indtil nu har det taget op til 16 timer at teste én enkelt celle. Så er det ligesom bare at gå i gang… Men nu har vi fundet en metode, der kan gøre det på under 16 minutter, forklarer lektor Henrik Andersen fra Syddansk Universitet.

Metoden går kort sagt ud på at måle batteriets modstand fremfor at lade og aflade det.

Den hurtige diagnostik gør det muligt at udskifte de svage celler og beholde resten – i stedet for at kassere en hel batteristreng. På den måde kan batteriernes ’State of Health’ forbedres med op til 7 %, hvilket i praksis kan give flere års ekstra levetid.

Test af batterier direkte på færgen

Indtil videre foregår testene i laboratorierne i Sønderborg og Søby på Ærø. Men ambitionen er større.

På sigt skal teknologien kunne bruges direkte om bord på færgerne, så batterier løbende kan overvåges og serviceres, mens skibet er i drift.

Det vil gøre det muligt at opdage svage celler tidligt og udskifte dem, før de udvikler sig til større problemer.

Samtidig kan det reducere behovet for at sende batterier til analyse eller reparation i andre lande – en proces, der både er dyr og kompleks.

Hvis batterier i fremtiden kan repareres lokalt, kan det få stor betydning i takt med, at elektriske færger vinder frem globalt.

Og udviklingen går stærkt. På Als har Ellen for eksempel fået selskab af den nye og dobbelt så store elfærge Nerthus.

Et andet liv på land

Selv når batterier ikke længere er stærke nok til at drive en færge, er der stadig meget energi tilbage i dem. Derfor arbejder forskerne også med at give batterierne et nyt liv.

Når de tages ud af færgerne, kan de samles i store battericontainere på land og bruges til at lagre strøm fra sol- og vindenergi.

Det vil forlænge batteriernes samlede levetid og både reducere behovet for udvinding af nye råmaterialer samt bidrage til at udfase fossile brændsler på land.

Forskningen indgår i Maritime Battery Life-projektet, hvor Syddansk Universitet samarbejder med batterileverandøren Leclanché, Dansk Teknologisk Institut, Ærøfærgerne, Søby Skibselektro, Ærø Borgerenergifællesskab og Marstal Navigationsskole.