Titan X3M
Djupgående systemanalys och jämförelse av LTO, LFP och SSS-LFP
Denna rapport utgör en djupgående analys på tre batteriteknologier för energilagring i olika applikations scenarier exempelivs urbana bostadsfastigheter: LFP (Litiumjärnfosfat), LTO (Litium Titanate Oxide) och SSS-LFP (Semi Solid-State LFP). Rapporten granskar teknisk prestanda, livscykelkostnader, degraderingskurvor, säkerhetsaspekter och installationsmöjligheter med utförliga beräkningar och vetenskapliga referenser. Resultaten visar att LTO erbjuder den mest långsiktiga och säkra lösningen med överlägsen livslängd och lägsta kostnad per levererad kWh, medan SSS-LFP (Semi Solid-State LFP) utgör ett intressant alternativ med hög säkerhetsnivå och förbättrad prestanda jämfört med konventionell LFP. Rapporten rekommenderar LTO som förstahandsval för kritiska installationer, medan SSSLFP (Semi Solid-State LFP) kan vara ett lämpligt alternativ vid mindre krävande applikationer. Analysen baseras på faktiska tillverkarblad, vetenskapliga studier och realistiska användningsfall.
Denna studie är gjort och utförd av:
Robin Tunér Holmdahl
04-28-2025
| Parameter | LFP | SSS-LFP | LTO | Kommentar |
|---|---|---|---|---|
| Livslängd (cyklar) | 7 300 | 8 300 | 35 000 | LTO ~5 gånger fler cykler |
| Livslängd (år) | ~20 år | ~23 år | ~32 år | LTO klarar hela 30 år utan byte |
| Max kontinuerlig C-Rate | 0,5-1C | 0,6-0,8C | 1,67C | LTO klarar ~2–3 gånger högre belastning |
| Säkerhet vid kortslutning | Risk för brand | Lägre risk | Obefintlig risk | LTO testad utan incident |
| Säkerhet vid överladdning | Risk för värmeutveckling | Lägre risk | Extremt låg risk (ingen brand vid testad överladdning) | LTO tål extrem överladdning |
| Säkerhet vid överhettning | Risk för cellbrand | Mindre risk | Ingen brand | Bevisat i tester |
| Mekanisk robusthet (penetration) | Risk för brand | Lägre risk | Ingen brand, skjuttestad | LTO överlägset |
| Återvinningsgrad | Låg-medel | Oklart | Hög (>90%) | LTO mest återvinningsbar |
| CO₂-utsläpp per levererad kWh | 15,1g | 14,2g | 3g | LTO 4-5 gånger bättre |
| Behov av byte under 30 år | Ja (1,5x) | Eventuellt (1,3x) | Nej | LTO kräver inget byte |
| Kapitalinvestering (CAPEX) | Låg | Medel | Hög | LTO har högsta CAPEX |
| Dirftkostnader (OPEX) | Hög | Medel | Låg | LTO behöver mindre underhållning & ersättning |
| Total livscykelkostnad (TCO) | Hög | Medel | Låg | LTO bäst i totalekonomi |
Snabb navigering
- 2. Introduktion
- 3. Teoretisk bakgrund
- 4. Detaljerade tekniska specifikationer
- 5. Användningsscenarier och beräkningsmodeller
- 6. Livslängdsanalys och degraderingsmekanismer
- 7. Ekonomisk analys och jämförelser
- 8. Säkerhetsanalys och jämförelser
- 9. Livscykelanalys och miljöpåverkan
- 10. Diskussion och resultat
- 11. Slutsatser och rekommendationer
- 12. Referenser
- 13. Bilagor
2. Introduktion
Behovet av energilagring ökar i takt med urbanisering, ökat energibehov och en övergång till förnybara energikällor. Valet av batteriteknologi påverkar långsiktig hållbarhet, ekonomi och säkerhet. Denna analys syftar till att erbjuda beslutsunderlag genom detaljerade jämförelser mellan tre aktuella batterisystem:
• LFP-system (100 kWh, 50 kW)
• Titan X3M LTO-system (29,8 kWh, 50 kW)
• SSS LFP-system (64,8 kWh, 50 kW)
2.1. Bakgrund
I takt med den globala energiomställningen ökar kraven på tillförlitliga, effektiva och säkra energilagringslösningar, särskilt i urbana miljöer där tillgång till utrymme och säkerhetskrav är kritiska faktorer. Bostadsfastigheter och kommersiella byggnader behöver i allt högre grad kunna lagra energi från förnybara energikällor som sol- och vindkraft för att reducera belastningen på elnäten, säkerställa egenförbrukning och möjliggöra deltagande i flexmarknader. Batteriteknikens utveckling har skapat ett brett spektrum av möjliga lösningar, där teknologier som litiumjärnfosfat (LFP), litiumtitanat (LTO) och semi solid-state litiumjärnfosfat (SSS-LFP) erbjuder olika fördelar och utmaningar. Varje teknologi skiljer sig åt i kapacitet, livslängd, säkerhet, kostnad och miljöpåverkan. För fastighetssektorn är valet av rätt batteriteknologi avgörande för att uppnå både tekniska och ekonomiska mål samt säkerställa att installationer möter framtida regulatoriska krav och hållbarhetsmål.
2.2. Syfte
Syftet med denna rapport är att genom en djupgående och tekniskt baserad jämförelse analysera tre olika batterisystem — LFP, LTO och SSS-LFP — för applikation i urbana miljöer, bostadsfastigheter och kommersiella byggnader. Rapporten syftar till att:
Identifiera styrkor och svagheter i respektive teknologi utifrån verkliga användningsscenarier.
• Analysera livslängd, kapacitetsdegradering och energileverans över tid.
• Utvärdera kostnadseffektivitet genom total livscykelkostnad (TCO) och kostnad per levererad kWh.
• Bedöma säkerhetsnivåer och krav på brandskydd, särskilt i källarinstallationer och innerstadsmiljöer.
• Jämföra miljöpåverkan och hållbarhetsaspekter vid produktion, användning och återvinning.
• Ge tydliga, datadrivna rekommendationer för teknikval baserat på fastighetens behov, säkerhetskrav och långsiktiga ekonomiska mål.
Genom denna analys avser rapporten att stödja fastighetsägare, projektutvecklare och
energisystemintegratörer i att fatta välinformerade beslut om investeringar i framtidens
energilagringsteknik.
2.3. Problembeskrivning
I takt med elektrifieringen av samhället och ökningen av förnybara energikällor ställs nya krav på energilagringssystem, särskilt i urbana bostads- och kommersiella fastigheter. Samtidigt begränsar faktorer som utrymmesbrist, strikta brandskyddsregler och höga krav på driftssäkerhet vilka tekniska lösningar som är genomförbara. Felaktigt val av batteriteknologi kan leda till ökade driftkostnader, säkerhetsrisker, kortare livslängd och
oförutsedda investeringar i kompletterande skyddssystem. Fastighetsägare, projektutvecklare och energibolag saknar ofta tillgång till detaljerade,
jämförande analyser som belyser skillnaderna i långsiktig prestanda, säkerhetsprofil och ekonomisk lönsamhet mellan olika batteriteknologier. Marknaden domineras av kommersiella produktbeskrivningar snarare än oberoende systemanalyser, vilket försvårar objektiva och faktabaserade investeringsbeslut. Problemet som denna rapport adresserar är därmed behovet av en djupgående, tekniskt och ekonomiskt grundad jämförelse mellan dagens mest relevanta batteriteknologier – LFP, LTO och SSS-LFP – för att möjliggöra ett strategiskt, hållbart och framtidssäkert val av energilagringslösning i urbana fastighetsmiljöer.
2.4. Avgränsningar
Denna rapport fokuserar på stationära energilagringslösningar för urbana bostadsfastigheter och kommersiella byggnader. Endast batterisystem baserade på LFP, LTO och SSS-LFP teknologier analyseras, baserat på specifika tekniska datablad och realistiska användningsprofiler.
Studien begränsar sig till följande aspekter:
• Energilagring för fastigheter anslutna till elnätet (grid-connected systems).
• Drift under standardiserade förhållanden: 25 °C omgivningstemperatur och normal inomhusmiljö.
• Endast system med effekt kring 50 kW och energikapacitet mellan 30–100 kWh beaktas.
• Ekonomiska analyser inkluderar initial investering (CAPEX), driftkostnader (OPEX) och beräknad kostnad per levererad kWh över hela livslängden (TCO).
• Säkerhetsutvärdering baseras på kända risker såsom termisk runaway, brandutveckling och krav på installationsskydd.
• Miljöpåverkan bedöms utifrån tillgänglig litteratur och tillverkardata, men en fullständig livscykelanalys (LCA) ingår ej.
Rapporten omfattar inte:
• Batteriteknologier såsom NMC (Nickel Manganese Cobalt), LCO (Lithium Cobalt Oxide) eller blybatterier.
• Investeringar i externa brandbekämpningssystem utöver batterisystemens inbyggda skydd.
Syftet är att skapa en fokuserad, praktiskt användbar analys som direkt stödjer beslut vid investering i energilagring i urbana byggnader.
2.5. Disposition
Rapporten är strukturerad enligt följande:
Kapitel 1: Introduktion
Introducerar bakgrund, syfte, problembeskrivning, avgränsningar och ger en överblick över rapportens upplägg.
Kapitel 2: Teoretisk bakgrund
Beskriver batteriteknikens utveckling och de grundläggande egenskaperna hos LFP, LTO och SSS-LFP.
Kapitel 3: Tekniska specifikationer
Sammanställer detaljerade tekniska parametrar för de tre batterisystemen, baserade på tillverkardata.
Kapitel 4: Användningsscenarier och beräkningsmodeller
Definierar realistiska användningsfall och redogör för beräkningsmetodik för livslängd och kostnader.
Kapitel 5: Livslängdsanalys och degraderingsmekanismer
Analyserar kapacitetsförlust, prestandanedgång och de faktorer som påverkar degraderingen över tid.
Kapitel 6: Ekonomisk analys och jämförelser
Utvärderar investeringar, driftkostnader och beräknar kostnad per levererad kWh och totalkostnad över livslängden.
Kapitel 7: Säkerhetsanalys och jämförelser
Analyserar risker som termisk runaway och jämför säkerhetskrav och installationsvillkor mellan batteriteknologierna.
Kapitel 8: Livscykelanalys och miljöpåverkan
Diskuterar energiåtgång, CO2-avtryck och återvinningspotential för respektive batterityp.
Kapitel 9: Diskussion och resultat
Sammanfattar analyserna och diskuterar tekniska och ekonomiska fördelar och nackdelar.
Kapitel 10: Slutsatser och rekommendationer
Presenterar de övergripande slutsatserna och ger praktiska rekommendationer för teknikval.
Kapitel 11: Referenser
Redovisar alla använda källor och dokumentation.
Kapitel 12: Bilagor
Innehåller kompletterande beräkningar, grafer och tekniska datablad.
3. Teoretisk bakgrund
3.1. Energibehov och energilagring i urbana miljöer
Urbaniseringen medför ett ökande energibehov och skapar samtidigt krav på effektivisering och lokal energiproduktion. Fastigheter står idag för en betydande del av den totala elanvändningen och utvecklingen av solcellsinstallationer, värmepumpar och
laddinfrastruktur förstärker behovet av lokal energilagring. Energilagringssystem möjliggör lastutjämning (peak shaving), ökad egenanvändning av
solenergi, backup vid nätavbrott och aktivt deltagande i flexmarknader och stödtjänster. I urbana miljöer är begränsat utrymme, höga brandskyddskrav och driftsäkerhet avgörande faktorer vid val av lagringsteknologi.
3.2. Batteriteknologiers utveckling och historik
Litiumbaserade batterier har på drygt tre decennier revolutionerat energilagringen. Från de tidiga litium-kobolt-baserade cellerna (LCO) utvecklades varianter som LFP (litiumjärnfosfat) och NMC (nickel-mangan-kobolt) för att möta krav på högre säkerhet, längre livslängd och bättre kostnadsstruktur.
Parallellt har intresset för LTO (litiumtitanatoxid) vuxit för applikationer där extrem livslängd och säkerhet är prioriterat. Under 2010-talet har forskning inom SSS-LFP-teknologi intensifierats med målet att ersätta den flytande elektrolyten med fasta material för att ytterligare öka säkerheten och
energidensiteten. Utvecklingen drivs av behovet att kombinera hög energitäthet, lång livslängd, låg degradering och ökad säkerhet — särskilt viktigt i tätbebyggda områden och byggnader.
3.3. Teknisk genomgång av batterikemier
3.3.1. LFP (Litiumjärnfosfat)
Litiumjärnfosfat (LiFePO₄) är en stabil litiumjonkemi med hög säkerhet och lång livslängd vid moderat C-rate.
Fördelar:
• Hög termisk stabilitet.
• Låg risk för termisk runaway.
• Lång livslängd (~7000 cykler vid låg C-rate).
Nackdelar:
• Relativt låg energidensitet (~120–160 Wh/kg).
• Begränsad prestanda vid höga strömmar.
LFP är en etablerad teknologi för stationära lagringslösningar där säkerhet och kostnad är prioriterade.
3.3.2. LTO (Litium Titanate Oxide)
LTO-batterier använder en titanbaserad anod vilket drastiskt ökar livslängden och förbättrar säkerheten.
Fördelar:
• Extremt hög cykellivslängd (>35 000 cykler).
• Mycket bred temperaturtålighet (-40 °C till +55 °C).
• I princip ingen risk för termisk runaway.
Nackdelar:
• Lägre energidensitet (~60–110 Wh/kg).
• Högre kostnad per kWh vid inköp.
LTO lämpar sig för tillämpningar där livslängd och driftsäkerhet är viktigare än energidensitet, t.ex. i fastigheter, kollektivtrafik och kritiska infrastrukturer.
3.3.3. SSS-LFP (Semi Solid-State Litiumjärnfosfat)
Solid-State LFP är en vidareutveckling av LFP-teknologin där elektrolyten delvis eller helt ersatts av fasta material.
Fördelar:
• Förbättrad termisk stabilitet och brandsäkerhet.
• Potentiellt högre energidensitet än traditionell LFP.
• Bättre mekanisk integritet och minskad risk för intern kortslutning.
Nackdelar:
• Tekniken är fortfarande under kommersiell utveckling.
• Begränsad historisk data för långtidsdrift under verkliga förhållanden.
SSS-LFP varianter använder fortfarande en viss mängd flytande elektrolyt och representerar en kompromiss mellan konventionella och fulla solid-state lösningar.
4. Detaljerade tekniska specifikationer
Detta kapitel presenterar de viktigaste tekniska parametrarna för de tre analyserade
batterisystemen:
• LFP (50kW/100kWh)
• LTO (50kW/29,8kWh)
• SSS-LFP (50kW/64,8kWh)
All information är baserad på tillverkarnas tekniska datablad.
4.1. Batterikapacitet och effekt
Alla tre systemen är dimensionerade för 50 kW kontinuerlig effekt, vilket är lämpligt för fastighetsapplikationer såsom lastutjämning och reservkraft. Däremot varierar energikapaciteten kraftigt, vilket påverkar driftstrategi och lagringsdjup.
| System | Energilagringskapacitet | Maximal kontinuerlig effekt |
|---|---|---|
| LFP | 100kWh | 50kW |
| LTO | 29,8-59,6kWh | 50kW |
| SSS-LFP | 64,8 kWh | 50kW |
4.2 Drift C-rate och cykelprestanda
LTO-systemet tillåter den högsta driftbelastningen och levererar överlägset flest cykler, vilket resulterar i en extremt lång livslängd även vid intensiv användning. SSS-LFP-systemet erbjuder förbättrad säkerhet jämfört med traditionell LFP, och har en antagen förväntad livslängd vid kontinuerlig drift på 50 kW på 8300 cykler, vilket är något längr än LFP-systemets faktiska kapacitet på cirka 7300 cykler men långt under LTOsystemets nivå detta trots att LTO-systemet utsetts 67% högre C-rate.
Jämförelsevis innebär detta att:
• LTO-systemet har cirka 4,8 gånger längre livslängd än LFP-systemet.
• LTO-systemet har cirka 4,2 gånger längre livslängd än SSS-LFP-systemet.
Det gör LTO till det överlägset mest hållbara alternativet för applikationer som kräver många
dagliga ladd- och urladdningscykler över en lång tidshorisont.
| System | Drift C-Rate | Antagna laddningscykler till 70% SoH |
|---|---|---|
| LFP | 0,5C | 7300 cykler |
| LTO | 1,67C | 35000 cykler |
| SSS-LFP | 1C | 8300 cykler |
4.3. Temperaturintervall och miljöpåverkan
LTO visar bäst prestanda i extrema temperaturer och är idealisk för kallt klimat eller svårare driftsmiljöer. SSS-LFP har också stark termisk tålighet jämfört med traditionell LFP.
Förklaring till poängen:
LTO (100 poäng):
• Inga rapporterade fall av termisk runaway.
• Kan mekaniskt punkteras och kortslutas utan brand.
• Används i applikationer med högsta säkerhetskrav (ex: tåg, elbussar, stationär
energilagring).
SSS (85 poäng):
• Avsevärt förbättrad mot vanlig LFP.
• Fast elektrolyt minskar brandrisk kraftigt, men fortfarande inte fullständigt
eliminerad.
• Kan överleva högre temperaturer och kortslutningar bättre än vätskebaserade celler.
LFP (70 poäng):
• Låg risk för termisk runaway jämfört med andra litiumbatterier (som NMC).
• Kräver dock brandskyddsåtgärder i byggnader (sprinklersystem, brandsektionering).
| System | Drifttemperatur | Lagringstemperatur | Termisk stabilitet |
|---|---|---|---|
| LFP | -30°C till +50°C | -40°C till +60°C | 75 av 100 |
| LTO | -40°C till + 55°C | -50°C till +70°C | 100 av 100 |
| SSS-LFP | -30°C till +55°C | -40°C till +70°C | 85 av 100 |
4.4 Dimensioner, vikt och installationsegenskaper
SSS-LFP systemet är märkbart kompaktare och lättare än LFP systemet, vilket gör det bättre anpassat för installationer i trånga utrymmen, exempelvis källare och teknikrum i urbana miljöer.
| System | Dimensioner (BxDxH) mm | Vikt (kg) |
|---|---|---|
| LFP | 1100 x 1100 x 2380 | 1500 kg |
| LTO | 1030 x 920 x 2260 | 1200 kg |
| SSS-LFP | 900 x 650 x 2120 | 858 kg |
4.5 Skyddsklass (IP-klassning)
LTO-systemet har den högsta skyddsklassen (IP65), vilket innebär ett fullständigt skydd mot damminträngning och högt skydd mot vattenstrålar från alla riktningar. SSS-LFP-systemet har högre skydd mot damm och vatten än LFP-systemet (IP55 jämfört med IP54), vilket möjliggör mer flexibla och utsatta installationsmiljöer. LFP-systemet erbjuder grundläggande skydd men kan i vissa fall kräva kompletterande kapslingsåtgärder i tuffare miljöer.
| System | IP-Klass |
|---|---|
| LFP | IP54 |
| LTO | IP65 |
| SSS-LFP | IP55 |
4.6. Sammanställande tekniska tabeller
Kort analys:
• LTO-systemet utmärker sig på nästan alla säkerhets- och livslängdsparametrar.
• SSS-LFP-systemet erbjuder förbättrad säkerhet och bättre kompaktinstallation jämfört med LFP-systemet, och något längre livslängd.
• LFP-systemet har den största energimängden men kräver mer utrymme och erbjuder lägre skydds- och säkerhetsegenskaper.
| Parameter | LFP | LTO | SSS-LFP |
|---|---|---|---|
| Energi (kWh) | 100 | 29,8-59,6 | 64,8 |
| Effekt (kW) | 50 | 50 | 50 |
| Drift C-rate | 0,5C | 1,67C | 0,77C |
| Livslängdcykler till 70% SoH | 7 300 | 35 000 | 8 300 |
| Dirftstemperatur (°C) | -30 till +50 | -40 till +55 | -30 till + 55 |
| Skyddsklass (IP) | IP54 | IP65 | IP55 |
| Vikt (kg) | <1500 | 1200 | 858 |
| Dimensioner (BxDxH, mm) | 1100x1100x2380 | 2260x1030x920 | 900x650x2120 |
| Termisk stabilitetspoäng (0-100) | 70 | 100 | 85 |
5. Användningsscenarier och beräkningsmodeller
Detta kapitel beskriver de realistiska användningsförhållanden som analyseras för varje batteriteknologi, samt de metoder som används för att beräkna livslängd, ekonomisk prestanda och degradering.
5.1. Realistiska användningsscenarier
För att säkerställa en praktisk och rättvis jämförelse mellan LFP, LTO och SSS-LFP har följande driftprofiler antagits, baserade på tillverkardata, branschstandarder och vanlig användning i urbana fastigheter:
5.1.1. LFP
• Ladd-/urladdningscykler: 1 cykel per dag
• C-rate: 0,5C
• Omgivningstemperatur: 25 °C
• Driftmiljö: Fast installation inomhus, IP54-skydd
5.1.2. LTO (Gäller båda LTO-systemen)
• Ladd-/urladdningscykler: 3 cykler per dag
• C-rate: 1,67C
• Omgivningstemperatur: 25 °C
• Driftmiljö: Flexibel inomhus- och utomhusinstallation, IP65-skydd
5.1.3. SSS-LFP
• Ladd-/urladdningscykler: 1 cykel per dag
• C-rate: 0,77C (effektiv drift vid 50 kW last på 64,8 kWh batteri)
• Omgivningstemperatur: 25 °C
• Driftmiljö: Inomhusinstallation, IP55-skydd
5.2. Metodik för livslängdsberäkningar
Livslängdsberäkningarna baseras på följande metodik:
• Startpunkt: Nominell kapacitet och tillverkarens specificerade cykellivslängd vid optimala driftbetingelser.
• Justering för faktisk drift: Justering av cykellivslängd utifrån faktisk C-rate och antal cykler per dag, baserat på industristandard för degraderingspåverkan av högre belastning.
• Gränsvärde: Livslängden definieras som tiden tills batteriet når 70 % State of Health (SoH).
• Formel för beräkning av livstid i år:
Livslängd (år) = Antal cykler vid 70% SoH ÷ (Cykler per dag × 365)
5.3. Metodik för ekonomiska kalkyler
Ekonomiska jämförelser bygger på en livscykelperspektiv (Total Cost of Ownership – TCO) och beräknas enligt följande:
• Kapitalinvestering (CAPEX): Faktiskt inköpspris inklusive nödvändig hybridväxelriktare.
• Energileverans: Beräknad total energileverans över livstiden (kapacitet × antal cykler × genomsnittlig SoH).
• Kostnad per levererad kWh:
Kostnad per levererad kWh = Kapitalinvestering ÷ Total energileverans över livstid
• Driftskostnader (OPEX): Exkluderas initialt för att isolera investeringens effektivitet, kan inkluderas som tillägg.
• Återanskaffning: Om ett batterisystem slits ut före 30 år inkluderas kostnad för byte beroende på analysens omfattning
5.4. Simulering och modellering av degradering
För degraderingsmodellering används följande antaganden:
• Linjär eller lätt accelererande degradering baserad på tillgängliga tillverkardata (exempelvis grafiska degraderingskurvor).
• Temperaturpåverkan: Standardtemperatur 25 °C antas utan korrektion för extrema miljöförhållanden.
• Effekt på kapacitet: Den genomsnittliga kapacitetsförlusten över livslängden beaktas i energileveransberäkningen.
• Partial cycling-effekt: Effekten av delvisa laddningar/urladdningar bortses från för att förenkla beräkningarna, då systemet i analysen antas cyklas fullt dagligen.
De modellerade degraderingskurvorna används sedan för att verifiera beräknad livslängd och för att kvantifiera energileverans under hela batterisystemets driftstid.
6. Livslängdsanalys och degraderingsmekanismer
Detta kapitel analyserar hur batteriernas kapacitet och prestanda förändras över tid, vilka faktorer som påverkar degraderingen och hur LFP, LTO och SSS-LFP presterar i praktiken.
6.1. Djupgående analys av batteridegradering (SoH)
6.1.1. Kapacitetsförlust och prestandanedgång
Alla litiumbaserade batterier upplever en gradvis förlust av kapacitet och prestanda över tid, uttryckt som minskande State of Health (SoH).
De viktigaste degraderingsmekanismerna inkluderar:
• Tillväxt av SEI-skikt (Solid Electrolyte Interphase) på anoden.
• Litiumplätering vid höga C-rates och låga temperaturer.
• Elektrodmaterialets mekaniska sönderfall (sprickbildning och förlust av aktivt material).
• Elektrolytdegradering vid höga temperaturer.
6.1.2. Inverkan av cykeldjup och belastning
Cykeldjup (Depth of Discharge, DoD) och belastning (C-rate) är avgörande faktorer för batteriets degraderingstakt:
• LFP:
Klarar relativt höga DoD utan dramatisk kapacitetsförlust, men degraderar snabbare vid höga C-rates (>1C).
• LTO:
Nästan immun mot effekterna av högt cykeldjup och höga C-rates tack vare den extremt stabila titanatanoden.
• SSS-LFP:
Tåligare mot överbelastning än traditionell LFP tack vare delvis fast elektrolyt, men vid överstigande av rekommenderad C-rate (~0,6C) accelereras degraderingen (reducerad livslängd från potentiellt 8000 till antagna maxmiala 6400 cykler vid 0,77C) Därav antas batteriet kunna prestera 8300 cykler vid en SoH på 70%.
6.1.3. Inverkan av temperatur och driftmiljö
Temperatur påverkar batteriers livslängd kraftigt:
• LFP:
Presterar bäst runt 25 °C. Vid >45 °C accelereras kapacitetsförlusten, vid <0 °C reduceras prestanda.
• LTO:
Extremt bred driftstemperatur (-40 °C till +55 °C) utan märkbar degradering, tack vare stabil elektrodkemi.
• SSS-LFP:
Bättre värmetålighet än traditionell LFP (upp till +55 °C driftstemperatur), men fortfarande känsligare än LTO för temperaturvariationer.
6.2. Fallstudier och jämförelser
Kommentar:
• LTO klarar både hög belastning och lång livslängd.
• SSS-LFP förbättrar säkerheten men tappar i livslängd under hårdare drift jämfört
med traditionell LFP.
| System | Driftprofil | Livslängd cykler | Livslängd | Kommentar |
|---|---|---|---|---|
| LFP | 1 cykel/dag, 05C | 7 300 | ~20 år | Stabil prestanda vid låg belastning |
| LTO | 3 cykler/dag 1,67C | 35 000 | ~32 år | Överlägsen livslängd hög belastning |
| SSS-LFP | 1 cykel/dag, 0,77C | 8 300 | ~23 år | Längre livslängd än LFP vid 50kW drift |
6.3. Tabeller och grafer över degraderingsförlopp
| System | Start SoH (%) | SoH efter 10 år (%) | SoH efter 20 år (%) | SoH efter 30 år (%) |
|---|---|---|---|---|
| LFP | 100 | ~80 | ~71 | ~62 |
| LTO | 100 | ~91 | ~81 | ~73 |
| SSS-LFP | 100 | ~84 | ~74 | ~66 |
Nedan följer en graf enligt tabellen ovan:
Not:
För LFP och SSS-LFP förväntas batteribyte krävas före 30 års drift för att bibehålla driftbar kapacitet, medan LTO kan användas under hela perioden med acceptabel kapacitet.
Observera:
Analysen av LTO är baserad på en driftprofil med 3 gånger fler cykler per dag jämfört med LFP och SSS-LFP. Dessutom arbetar LTO vid en C-rate som är cirka 3,34 gånger högre än LFP och cirka 2,17 gånger högre än SSS-LFP, vilket innebär avsevärt hårdare driftförhållanden. Trots detta bibehåller LTO en markant högre livslängd och prestandastabilitet jämfört med de övriga teknologierna. För att sätta detta i perspektiv så kan vi anta att om systemen skulle använda 0,5C och 2 cykler om dagen skulle resultatet vara följande:
| System | C-rate | Cykler till 70% SoH | Livslängd vid 2 cykler/dag |
|---|---|---|---|
| LFP | 0,5C | 7300 cykler | ca 10 år |
| LTO | 0,5C | 42000 cykler | ca 57,5 år |
| SSS-LFP | 0,5C | 9130 cykler | ca 12,5 |
Nedan Följer en graf enligt tabellen ovan:
7. Ekonomisk analys och jämförelser
7.1. Kapitalinvesteringar CAPEX
Kommentar:
Den initiala investeringskostnaden per installerad kilowattimme är lägst för LFP-systemet, följt av SSS-LFP. LTO-systemet, särskilt i enkel konfiguration, uppvisar en högre initial kostnad per kWh på grund av den robustare batterikemin och längre livslängden. Dock förbättras kostnadseffektiviteten vid utbyggnad till två batterier 59,6 kWh, vilket reducerar SEK/kWh jämfört med enkelinstallationen.
| System | Initial investering (SEK) | Systemstorlek (kWh) | SEK/kWh |
|---|---|---|---|
| LFP | 411000 | 100 kWh | ~4 110 SEK/kWh |
| SSS-LFP | 310000 | 64,8 kWh | ~4783 SEK/kWh |
| LTO 1,67C | 345000 | 29,8 kWh | ~11557 SEK/kWh |
| LTO 0,84C | 655000 | 59,6 kWh | ~10990 SEK/kWh |
7.2. Driftskostnader OPEX
Samtliga system antas ha en årlig service- och underhållskostnad på 1 % av initial investering CAPEX.
Kommentar:
Eftersom LTO-systemet har högre initialkostnad (särskilt vid utbyggnad) blir också den årliga servicekostnaden högre i absolut belopp. Dock är den relativt låg i förhållande till systemens totala leveranskapacitet. Att anta driftkostnaden skulle vara hela 6 550 per år för LTO 59,6 kWh är högt,men vi har valt att köra en rak linje på 1%.
| System | Årlig servicekostnad |
|---|---|
| LFP | 4110 SEK |
| SSS-LFP | 3100 SEK |
| LTO 29,8 kWh | 3450 SEK |
| LTO 59,6 kWh | 6550 SEK |
7.3. Total livscykelkostnad TCO
TCO över 30 år inkluderar:
• Initial investering CAPEX
• Årlig servicekostnad OPEX × 30 år
• Kostnad för produktbyten vid livslängdsslut, justerat för den faktiska nyttjade perioden efter 20 respektive 23 år, dvs 10 år och respektive 7 år
LFP:
• Byte efter 20 år: nytt system 411 000 SEK (men bara 50 % belastas) + installation 30 000 SEK.
• Byte kostnad = (0,5×411 000)+30 000=235 500 SEK
TCO LFP=411 000+(4110×30)+235 500=770 800
SSS-LFP:
• Delbyte efter 23 år: 30 % av 310 000 SEK + 30 000 SEK installation.
• Byte kostnad = (0,3×310 000)+30 000=123 000 SEK
TCO SSS-LFP=310 000+(3100×30)+123 000=526 000 SEK
LTO 1,67C, 29,8 kWh:
• Inget byte på 30 år.
TCO LTO (29,8)=345 000+(3450×30)=448 500 SEK
LTO 0,84C, 59,6 kWh:
• Inget byte på 30 år.
TCO LTO (59,6)=655 000+(6550×30)=852 500 SEK
| System | TCO över 30 år |
|---|---|
| LFP | 770 800 SEK |
| SSS-LFP | 526 000 SEK |
| LTO 1,67C 29,8 kWh | 448 500 SEK |
| LTO 0,84C 59,6 kWh | 852 500 SEK |
Kommentar:
LFP och SSS-LFP belastas med kostnader för systembyte och nyinstallation under
perioden. LTO kräver inga byten inom 30 års analysintervall. Vad som ej beaktats är den
förväntat ökade livslängden på LTO 0,84C vilket skulle leda till ännu lägre OPEX.
7.4. Jämförelse av kostnad per levererad kWh
Kostnad per levererad energimängd beräknas enligt: Kostnad per levererad kWh = Total livscykelkostnad (TCO) ÷ Total levererad energi (kWh)
| System | Total levererad energi MWh | Kostnad per kWh |
|---|---|---|
| LFP | 730 MWh | ~1,05 SEK/kWh |
| SSS-LFP | 537,84 MWh | 0,98 SEK/kWh |
| LTO 1,67C 29,8 kWh | 1 043 MWh | ~0,43 SEK/kWh |
| LTO 0,84C 59,6 kWh | 2 086 MWh | ~0,41 SEK/kWh |
Kommentar:
Utbyggt LTO-system levererar mest energi till lägst kostnad per kWh, trots högre initial
CAPEX.
7.5. Nuvärdesanalys (NPV) och Payback-tid
Antaganden:
• Elprisbesparing: 1 SEK per kWh ersatt
• Diskonteringsränta: 5 %
Enkel paybacktid beräknas som:
Paybacktid (år)=CAPEX/ (Årlig levererad energi kWh × Elprisbesparing SEK/kWh)
Årlig energileverans:
| System | ||
|---|---|---|
| LFP | 730 000/20 ≈ | 36 500kWh/år |
| SSS-LFP | 537 840/23 ≈ | 23 386 kWh/år |
| LTO 29,8 kWh | 1 043 000/32 ≈ | 32 594 kWh/år |
| LTO 59,6 kWh | 2 086 000/32 ≈ | 65 188 kWh/år |
Payback-tid:
| System | Payback-tid (år) |
|---|---|
| LFP | ~11,3 år |
| SSS-LFP | ~13,3 år |
| LTO 29,8 kWh | ~10,6 år |
| LTO 59,6 kWh | ~10,6 år |
Total payback per investerad krona:
Formel för beräkning:
Total payback (SEK) = CAPEX Total levererad energi (kWh) × 1 SEK/kWh
Kommentar:
LTO-systemen erbjuder konkurrenskraftig återbetalning trots högre initial CAPEX, och visar överlägsen lönsamhet över hela livscykeln tack vare betydligt längre livslängd och lägre kostnad per kWh.
| System | Total levererad energi kWh | CAPEX SEK |
|---|---|---|
| LFP | 730 000 kWh | 411 000 SEK |
| SSS-LFP | 537 840 kWh | 310 000 SEK |
| LTO 29,8 kWh | 1 043 000 kWh | 345 000 SEK |
| LTO 59,6 kWh | 2 086 000 kWh | 655 000 SEK |
7.6. Total payback per investerad krona
För att ytterligare jämföra den ekonomiska effektiviteten har total återbetalningsmultipel och Return on Investment (ROI) beräknats.
• Total återbetalningsmultipel: beskriver hur många gånger den initiala investeringen återbetalas baserat på ersatt elförbrukning över hela systemets livslängd.
• ROI: visar den procentuella avkastningen på investerat kapital.
Formler för beräkning:
Total återbetalningsmultipel = CAPEX Total levererad energi (kWh) × 1 SEK/kWh
ROI = (Multipel−1) × 100
Beräkning för varje system multipel:
• LFP: 730 000/411 000 ≈ 1,78
• SSS-LFP: 537 840/310 000 ≈ 1,73
• LTO (29,8 kWh): 1 043 000/345 000 ≈ 3,02
• LTO (59,6 kWh): 2 086 000/655 000 ≈ 3,18
Beräkning för varje system ROI:
• LFP: (1,78-1) x 100 = 78
• SSS-LFP: (1,73-1) x 100 = 73
• LTO (29,8 kWh): (3,02-1) x 100 = 202
• LTO (59,6 kWh): (3,18-1) x100 = 218
| System | Total återbetalningsmultipel | ROI (%) |
|---|---|---|
| LFP | 1,78x | 78% |
| SSS-LFP | 1,73x | 73% |
| LTO 29,8 kWh | 3,02x | 202% |
| LTO 59,6 kWh | 3,18x | 218% |
Kommentar:
Det blir på detta vis beviast att investera i något annat än LTO teknologin enligt denna rapport vore en förlust affär baserat på arbitrage där förtjänsten är i genomsnitt 1 SEK per levererad kWh.
7.7. Känslighetsanalys av prisutveckling och ränta
Scenarioanalys:
Om elpriset ökar till 1,5 SEK/kWh:
• Payback-tiden minskar med cirka 33 % för alla system.
Om diskonteringsräntan ökar till 7 %:
• Långlivade system som LTO påverkas något mer på NPV, men fördelarna
kvarstår.
Om batteripriset faller med 20 % fram till nästa byte:
• LFP och SSS-LFP-systemen skulle minska sin TCO vid systembytet, men
skillnaden mot LTO skulle ändå kvarstå eftersom LTO inte behöver bytas.
Kommentar:
LTO är mindre känsligt för prisvolatilitet på grund av frånvaro av systembyte och lägre servicekostnader relativt energileveransen.
7.8. Tabeller och ekonomiska grafer
Följande grafer ska inkluderas:
• TCO över 30 år för alla system.
• Kostnad per levererad kWh för alla system.
• Ackumulerad levererad energi över tid.
• Payback-tid för respektive system.
Kommentar:
Graferna ska tydligt visa hur LTO-teknologin bibehåller en låg kostnad per kWh och lägre total kostnad, även vid högre initial investering, jämfört med LFP och SSS-LFP.
Sammanfattad översiktstabell:
| System | TCO (SEK) | Kostnad/kWh (SEK) | Payback-tid (år) |
|---|---|---|---|
| LFP | 770 800 | ~1,06 | ~11,3 |
| SSS-LFP | 526 000 | ~0,98 | ~13,3 |
| LTO 29,8 kWh | 448 500 | ~0,43 | ~10,6 |
| LTO 59,6 kWh | 852 500 | ~0,41 | ~10,1 |
Kommentar:
Tabeller och grafer illustrerar tydligt hur mycket bättre LTO presterar över tid jämfört med
traditionella batteritekniker.
8. Säkerhetsanalys och jämförelser
8.1. Termisk runaway-risk och säkerhet vid brand
LFP:
LFP-teknologi är termiskt stabilare än traditionella litiumbatterier (t.ex. NMC), menbrandrisk vid fysisk skada, djupurladdning eller överladdning existerar fortfarande.
SSS-LFP:
SSS-LFP (semi solid-state LFP) erbjuder förbättrad säkerhet jämfört med traditionell LFP tack vare elektrolyten med högre viskositet, vilket minskar spridningen av termisk runaway. Dock är det inte 100 % fast elektrolyt och därmed existerar viss brandrisk.
LTO:
LTO-teknologi har extremt låg risk för termisk runaway, tack vare mycket stabil anode (litiummanganoxid) och låg cellspänning (~2.3V). Tester visar att LTO-celler kan kortslutas, överladdas och överhettas utan att initiera termisk runaway.
Sammanfattning:
LTO uppvisar överlägset bästa säkerhet mot termisk runaway och brandrisk
8.2. Krav på installationsmiljö och säkerhetsåtgärder.
| System | Krav på särskilt brandrum? | Krav på sprinklersystem |
|---|---|---|
| LFP | Ja, rekommenderas starkt | Ja |
| SSS-LFP | Ja, men kan i vissa fall få lättnader | Rekommenderas |
| LTO | Nej, kan installeras utan förstärkt branklassning | Nej |
Kommentar:
LTO öppnar möjlighet för installation i känsliga miljöer som flerbostadshusens källare och innerstadsmiljöer utan dyra brandcellslösningar.
8.3. Brandskyddssystem och kostnadskonsekvenser
LFP och SSS-LFP:
Kräver oftast:
• Brandklassade rum
• Sprinklersystem
• Brandgasventilation
Detta innebär höga extrakostnader vid projektering och installation.
LTO:
Kan godkännas utan särskilda brandskyddssystem, vilket eliminerar en betydande kostnadspost.
Kostnadsantagande:
Brandskyddssystem kan kosta från 100 000 SEK till över 500 000 SEK beroende på projektets omfattning.
8.4. Säkerhet vid extrema driftförhållanden
Baserat på utförda tester enligt IEC62619 och IEC62620 samt särskilda misshandelstester (t.ex. skjuttest) analyseras följande, tyvärr är utbudet med rejäla stresstester på SSS begränsat det finns ej garanti dokument eller testrapoorter på de hemsidorna vi hittat som säljer produkterna:
Kortslutning:
• LFP: Hög risk för termisk runaway. Temperatur kan stiga till >400 °C vid full laddning (100% SOC).
• SSS-LFP: Lägre risk jämfört med LFP, men fortfarande potential för allvarlig värmeutveckling vid kortslutning.
• LTO: Mycket låg risk. Tester visar att kortslutning ger endast marginell temperaturökning (6–11 °C) utan brand eller explosion.
Överladdning:
• LFP: Risk för termisk runaway, speciellt vid laddning över normalspänning.
• SSS-LFP: Lägre risk än traditionell LFP, men fullständiga data saknas.
• LTO: Mycket hög överladdningstålighet. Tester vid 240A och spänning 3,19V visade endast marginell temperaturhöjning (~41–44°C).
Överhettning:
• LFP: Termisk runaway kan inträffa vid temperaturer över 200 °C.
• SSS-LFP: Bättre stabilitet än LFP men fortfarande känslighet vid hög värme.
• LTO: Mycket hög termisk stabilitet. Överhettning upp till 240 °C leder inte till brand.
Mekanisk misshandel:
• LFP: Risk för brand vid perforering eller stark mekanisk stress.
• SSS-LFP: Bättre motstånd än LFP men inga garantier vid allvarlig perforering.
• LTO: Skjuttest (automatkarbin) mot LTO-cell resulterade i ingen brand, ingen explosion, ingen termisk runaway.
Sammanfattning:
LTO överträffar både LFP och SSS-LFP i alla säkerhetskategorier inklusive termisk runaway, överladdning, kortslutning och fysisk misshandel.
Detta bekräftas av dokumenterade tester enligt IEC62619 och IEC62620 samt misshandelstester (t.ex. skjuttester).
Utvärdering av batteriernas säkerhetsegenskaper:
| System | Säkerhetsbetyg (0-100) |
|---|---|
| LFP | 65 |
| SSS-LFP | 80 |
| LTO | 98 |
Notering:
Betygen är uppskattade baserat på en kombination av:
• Dokumenterade prestandadata från tillgängliga tester.
• Industristandarder (IEC62619, IEC62620).
• Oberoende verifierade säkerhetstester.
• I SSS-LFP:s fall: tillgängliga produktbeskrivningar men ej fullständigt publicerade tester
• LFP: Har god grundsäkerhet men fortfarande påvisad brandrisk vid extrema förhållanden.
• SSS-LFP: Antas ha förbättrad säkerhet men dokumentation för extrema missförhållanden (t.ex. perforering, överhettning) saknas.
• LTO: Bevisligen mycket robust under alla extrema driftförhållanden, med praktiskt taget obefintlig risk för termisk runaway
8.6. Fallstudier från faktiska installationer
LFP:
Flera fall av termisk runaway och bränder har rapporterats vid användning av traditionella LFP-system i större energilager (ESS). Kända incidenter inkluderar systemfel på grund av överladdning, kortslutning eller mekaniska skador, särskilt i system med höga energitätheter.
SSS-LFP:
De kända återförsäljarna/ tillverkarna vi jämfört med beskriver sina semi solid-state batterier som mycket säkrare än traditionella LFP-batterier. Dock kan vi inte hitta några offentliggjorda, dokumenterade resultat från oberoende tester av extrema scenarier såsom överladdning, kortslutning, skjuttest eller perforering. Därmed kan full jämförbarhet med LTO inte bekräftas på nuvarande informationsunderlag.
LTO:
Dokumenterade tester enligt IEC 62619 och IEC 62620 visar att LTO-celler klarar:
• Full överladdning (3,19V, 240A) utan termisk runaway
• Intern och extern kortslutning utan explosion eller brand
• Tvångsutladdning till -2,9V utan skador
• Mekanisk perforering (skjuttest med automatkarbin) utan brand eller explosion
• Temperaturmisshandel utan kritisk termisk respons
Detta gör LTO till den säkraste dokumenterade batteriteknologin i denna jämförelse.
8.7. Diskussionspunkt och sammanfattning av säkerhetsanalys
• LFP: Bra allmän säkerhet men risk kvarstår vid felhantering. Krav på brandklassade installationer är normalt.
• SSS-LFP: Bättre än LFP i teorin men brist på oberoende testverifiering. Viss osäkerhet kvarstår om faktiska prestanda under extrema förhållanden.
• LTO: Överlägsen bevisad säkerhet vid kortslutning, överladdning, överhettning och mekanisk misshandel. Mycket låg sannolikhet för termisk runaway eller brand.
8.8. Införda figurer och tabeller
• Stapeldiagram över risknivåer (kortslutning, överladdning, överhettning, mekanisk skada).
• Ny tabell: Risknivå 1–10 för respektive batterisystem.
• Kommentar: Alla figurer och tabeller är baserade på dokumenterade tester där sådan information finns tillgänglig.
9. Livscykelanalys och miljöpåverkan
9.1. Energiåtgång under produktion och återvinning
LFP:
• Energiförbrukning vid produktion av LFP-celler är relativt låg jämfört med NMCbaserade batterier.
• Genomsnittlig energiåtgång: cirka 50–65 kWh el per kWh producerad batterikapacitet.
• Återvinning av LFP-celler är tekniskt möjligt men ekonomiskt begränsad på grund av
låg andel dyra metaller.
SSS-LFP:
• Produktionsenergin bedöms ligga på liknande nivå som LFP eller något högre (+5–10%) på grund av tillverkningsprocesser för fast- och gelelektrolyter.
• Återvinningsprocessen är ännu inte fullt industrialiserad för semi solid-state, vilket skapar utmaningar.
LTO:
• LTO-produktion kräver hög energiåtgång, ca 70–85 kWh per kWh batterikapacitet, beroende på anodsproduktionens krav (litiumtitanat är energikrävande att syntetisera).
• Däremot är LTO mycket stabilt vid återvinning, vilket kan leda till högre återvinningsgrader (>90% möjliga materialuttag).
9.2. CO₂-avtryck under batteriets livscykel
CO₂-avtryck vid produktion:
De tre teknologierna har olika initialt klimatavtryck baserat på deras materialval och tillverkningsprocesser:
| System | CO₂-avtryck under batteriets livscykel (kg CO₂e/kWh) |
|---|---|
| LFP | 110 |
| SSS-LFP | 120 |
| LTO | 145 |
• LFP har ett relativt lågt initialt CO₂-avtryck tack vare enkla och billiga råmaterial (järn, fosfat).
• SSS-LFP har något högre produktionsutsläpp på grund av extra processsteg för fasta/gelbaserade elektrolyter.
• LTO har högst produktionsavtryck, särskilt beroende på energikrävande framställning av litiumtitanat.
Livscykelbaserad analys över 30 år:
När hänsyn tas till livslängd, cykelfrekvens, energileverans och återvinning förändras
bilden drastiskt.
| System | Totalt CO₂-avtryck på 30 år (kg CO₂e) | Levererad energi (kWh) | Utsläpp per levererad kWh (g CO₂e/kWh) |
|---|---|---|---|
| LFP | 16 500 | 1 095 000 | 15,1 g |
| SSS-LFP | 10 109 | 709 956 | 14,2 g |
| LTO | 3 025 | 978 660 | 3,1 g |
Kommentar:
• Trots sitt högre initiala avtryck ger LTO överlägset lägst koldioxidutsläpp per levererad kWh energi.
• SSS-LFP förbättrar resultatet jämfört med traditionell LFP men levererar fortfarande cirka 4–5 gånger högre utsläpp per energienhet än LTO.
• LFP kräver fler byten och har lägre återvinningspotential, vilket gör dess livscykelpåverkan störst.
9.3. Materialanvändning och hållbarhet
LFP:
• Använder järn och fosfat som är relativt rikliga och lågtoxika material.
• Litium används men i relativt låga mängder jämfört med NMC-batterier.
SSS-LFP:
• Samma grundstruktur som LFP, men med tillskott av fasta eller gelbaserade elektrolyter.
• Fast elektrolyt kan innehålla polymerer, keramer eller sulfider – vissa av dessa är mindre miljöbelastande än flytande elektrolyter, men långtidseffekterna är ännu ofullständigt studerade.
LTO:
• Använder titan (som finns rikligt globalt) och litium.
• Titanbaserade system är extremt stabila och har lång livstid, vilket ökar hållbarheten ur ett livscykelperspektiv.
• Dock krävs mer energi vid utvinning och raffinering av titanmaterial jämfört med järn i LFP.
9.4. Återvinningsmöjligheter och utmaningar
LFP:
• Låg värdeåtervinning: På grund av låg kobolt- och nickelhalt är det ofta inte ekonomiskt att återvinna LFP utan subventioner.
• Mekanisk återvinning (krossning och separation) är möjlig och etablerad.
SSS-LFP:
• Tekniker för återvinning av semi solid-state är ännu inte helt utvecklade.
• Potentiellt enklare att återvinna än flytande system, men kräver nya processer för att separera fasta elektrolyter från aktiva material.
LTO:
• God återvinningsbarhet: LTO-celler kan återvinnas med hög verkningsgrad (>90% materialåtervinning).
• Ökad stabilitet hos materialet gör mekanisk och hydrometallurgisk återvinning enklare än för andra celltyper.
10. Diskussion och resultat
10.1. Resultatsammanställning från analyser
Samtliga tre batteriteknologier (LFP, SSS-LFP och LTO) har analyserats utifrån tekniska, ekonomiska, säkerhetsmässiga och miljömässiga perspektiv.
De viktigaste resultaten kan sammanfattas:
• LTO erbjuder överlägsen livslängd, extrem säkerhet och lägst CO₂-utsläpp per levererad kWh trots högre initial investering.
• SSS-LFP förbättrar säkerheten och livslängden jämfört med traditionell LFP men saknar fullständigt verifierad säkerhetsdata från extrema tester.
• LFP är kostnadseffektivt vid inköp men har lägre livslängd och kräver fler byten, vilket försämrar dess ekonomiska och miljömässiga konkurrenskraft över tid.
10.2. Diskussion av tekniska och ekonomiska skillnader
• Tekniskt utmärker sig LTO genom sin höga C-rate-tolerans, utomordentliga cykellivslängd (35 000 cykler) och bevisade robusthet vid extrema förhållanden (överhettning, kortslutning, mekanisk misshandel).
• SSS-LFP levererar tekniska förbättringar jämfört med LFP, men dess semi solid statestruktur innebär fortfarande vissa riskmoment och oklarheter i extremt påfrestande applikationer.
• Ekonomiskt är LFP initialt billigast, men kräver batteribyten inom 20 år, medan LTO klarar hela 30-årsperioden och längre. När full livscykelkostnad och driftkostnader beaktas blir LTO mest kostnadseffektivt per levererad kWh.
• Miljömässigt är LTO det klart bästa valet sett till CO₂-utsläpp per levererad energimängd, särskilt efter beaktande av återvinningseffekter.
10.3. Identifierade styrkor och svagheter
| System | Styrkor | Svagheter |
|---|---|---|
| LFP | Låg inköpskostnad, stabil prestanda | Kortare livslängd, fler byten, högre CO₂/kWh |
| SSS-LFP | Förbättrad säkerhet, något längre livslängd än LFP | Begränsad extremtestdata, högre initialkostnad |
| LTO | Extrem livslängd, hög säkerhet, låg CO₂/kWh, robusthet vid missbruk | Högre initialkostnad, större fysiskt volymbehov per lagrad kWh |
Tabell 10.3 – Teknologijämförelse
| Parameter | LFP | SSS-LFP | LTO | Kommentar |
|---|---|---|---|---|
| Livslängd (cyklar) | 7 300 | 8 300 | 35 000 | LTO ~5 gånger fler cykler |
| Livslängd (år) | ~20 år | ~23 år | ~32 år | LTO klarar hela 30 år utan byte |
| Max kontinuerlig C-Rate | 0,5-1C | 0,6-0,8C | 1,67C | LTO klarar ~2–3 gånger högre belastning |
| Säkerhet vid kortslutning | Risk för brand | Lägre risk | Obefintlig risk | LTO testad utan incident |
| Säkerhet vid överladdning | Risk för värmeutveckling | Lägre risk | Extremt låg risk (ingen brand vid testad överladdning) | LTO tål extrem överladdning |
| Säkerhet vid överhettning | Risk för cellbrand | Mindre risk | Ingen brand | Bevisat i tester |
| Mekanisk robusthet (penetration) | Risk för brand | Lägre risk | Ingen brand, skjuttestad | LTO överlägset |
| Återvinningsgrad | Låg-medel | Oklart | Hög (>90%) | LTO mest återvinningsbar |
| CO₂-utsläpp per levererad kWh | 15,1g | 14,2g | 3g | LTO 4-5 gånger bättre |
| Behov av byte under 30 år | Ja (1,5x) | Eventuellt (1,3x) | Nej | LTO kräver inget byte |
| Kapitalinvestering (CAPEX) | Låg | Medel | Hög | LTO har högsta CAPEX |
| Dirftkostnader (OPEX) | Hög | Medel | Låg | LTO behöver mindre underhållning & ersättning |
| Total livscykelkostnad (TCO) | Hög | Medel | Låg | LTO bäst i totalekonomi |
11. Slutsatser och rekommendationer
11.1. Sammanfattning av huvudresultat
Analysen visar tydligt att valet av batteriteknologi kraftigt påverkar systemets långsiktiga hållbarhet, ekonomi, säkerhet och miljöpåverkan. De viktigaste resultaten kan sammanfattas enligt följande:
• LTO uppvisar överlägsen livslängd med cirka 35 000 cykler, extremt hög säkerhet med obefintlig brandrisk vid kortslutning och överladdning, samt lägst
koldioxidutsläpp per levererad kilowattimme.
• SSS-LFP representerar ett framsteg jämfört med traditionell LFP, särskilt gällande säkerhet och livslängd, men kan inte matcha LTO:s prestanda vid högre belastning eller långdrift.
• LFP erbjuder en lägre initialkostnad, men kräver byten under en 30-årsperiod, har högre klimatpåverkan och ställer större krav på brandskydd vid installation i tätbebyggda områden.
Livscykelkostnadsanalysen visar att LTO, trots högre inköpskostnad, är det mest
kostnadseffektiva alternativet sett över systemets hela livstid.
11.2. Rekommendationer för teknikval
Med hänsyn till teknisk prestanda, säkerhet, ekonomi och miljöpåverkan rekommenderas följande:
• För bostadsfastigheter och installationer i innerstadsområden bör LTO väljas på grund av dess höga säkerhet, mycket låga risk för brand eller explosion och långa livslängd utan behov av batteribyten.
• För tillämpningar där lägsta initiala investeringskostnad är prioriterad kan LFP eller SSS-LFP övervägas, men kräver utökade brandskyddsåtgärder och planering för framtida batteribyten.
• Vid projekt med höga belastningar, frekventa cykler eller krav på mycket lång livstid bör LTO alltid prioriteras.
11.3. Framtida forskningsområden
För att ytterligare optimera teknikval och systemdesign föreslås följande forskningsinriktningar:
• Utveckling av förbättrade och kostnadseffektiva återvinningsprocesser för LTO och SSS-LFP, särskilt med fokus på materialutvinning och CO₂-reduktion.
• Genomförande av långsiktiga stresstester på SSS-LFP för att bättre förstå deras beteende under extrema driftförhållanden.
• Utvärdering av hybridlösningar som kombinerar LTO för höga belastningar och SSSLFP eller LFP för energibalansering, med målet att ytterligare optimera total systemkostnad och prestanda
12. Referenser
12.1. Teknisk litteratur
• Andre, D., et al. (2011). “Characterization of high-power lithium-ion batteries by electrochemical impedance spectroscopy.” Journal of Power Sources, 196(12), 5334–5341.
• Tarascon, J.M., Armand, M. (2001). “Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries.” Nature, 414(6861), 359–367.
• Goodenough, J.B., Park, K.S. (2013). “The Li-Ion Rechargeable Battery: A Perspective.” Journal of the American Chemical Society, 135(4), 1167–1176.
12.2. Vetenskapliga artiklar och studier
• Zhao, Y., et al. (2020). “Advanced lithium titanium oxide (LTO) anodes for highpower lithium-ion batteries.” Nano Energy, 72, 104710.
• Sun, Y., et al. (2022). “Solid-state batteries: recent developments and prospects for practical applications.” Energy Storage Materials, 44, 237–263.
• Fan, X., et al. (2018). “High-energy-density lithium batteries with solid polymer electrolytes.” Nature Nanotechnology, 13(8), 715–722.
12.3. Teknisk dokumentation från leverantörer
• Unnamed “Solid-State 64.8kWh – Technical Datasheet.”
• Unnamed “50kW/100kWh Battery Energy Storage System – Product Brochure.”
• GTE Battery Systems (2025). “GTE-LTO 29.8kWh – Technical Specification.”
• GTE Battery Systems (2025). “IEC62619/62620/62660-2 LTO 45Ah Cell Test Reports.”
• Unnamed Companies “Produktbeskrivningar och webbaserade säkerhetspåståenden för semi solid state-batterier.”
• Testprotokoll: “Shooting Test for 40Ah Cell”, “45Ah 62660-2 Report”, “45Ah IEC62620 Report”, “LTO 45Ah IEC62619 Report” (2025).
• Priser från diverse webshpoer och återförsäljare och tillverkare har tagits I beaktning på samtliga produkter.
Kommentar:
Vi har valt att inte nämna leverantörer vid namn eftersom rapportens syfte inte är att påstå vad någon leverantör har för, priser eller prestanda.
13. Bilagor
13.1. Detaljerade beräkningar och simuleringsdata
• Livslängdsberäkningar för LFP, SSS-LFP och LTO baserat på driftprofiler (cykler/dag och C-rate).
• Kostnadsberäkningar för CAPEX, OPEX och TCO över 30 års livslängd.
• CO₂-utsläppsberäkningar per producerad kWh och livscykelutsläpp inklusive återvinning.
• Nuvärdesanalyser (NPV) och payback-kalkyler med antagna räntesatser och inflationseffekter.
• Känslighetsanalyser för variation i ersättningskostnader och investeringspris.
13.2. Tekniska datablad för LFP, LTO och SSS-LFP
• Tekniskt datablad för Unnamed LFP-system (100 kWh).
• Tekniskt datablad för Unnamed SSS-LFP-system (64,8 kWh).
• Tekniskt datablad för LTO-system (29,8 kWh).
• Kompletterande testrapporter för LTO enligt IEC62619, IEC62620 och IEC62660-2 standarder.
13.3. Kompletterande grafer och figurer
• Livslängdsgrafer för LFP, SSS-LFP och LTO vid realistisk drift.
• Säkerhetsjämförelsegraf mellan de tre teknologierna.
• Ekonomiska jämförelsediagram för CAPEX, OPEX och TCO.
• Miljöpåverkansdiagram (CO₂-utsläpp).
• Sammanfattande jämförelsetabeller för teknikval och rekommendationer.
Kommentar:
Vi har valt att inte nämna leverantörer vid namn eftersom rapportens syfte inte är att
påstå vad någon leverantör har för, priser eller prestanda.
