Denne teknologien skal kunne gi 400 km rekkevidde på et kvarter

[Morten Simonsen]

I fremtiden vil svært mange trenge å lade ute på kjøretur. Det må skje raskt og slik at nestemann som trenger strøm til elbilen kommer raskt til ladestasjonen. En ladestasjon må i fremtiden fungere akkurat som en bensinstasjon i dag. Det må være mulig å fylle på mest mulig strøm på kortest mulig tid på ett så stort batteri i elbilen som mulig i løpet av 5-10 minutt. Det kan bare skje med minst 350 kwh og det vil føre til at hjemmelading blir mindre interessant og folk flest kjører innom strømfyllestasjonen slik som de gjør i dag på bensinstasjonene for å få ny energi til bilen sin.

 

Dersom man i fremtiden får en utstrakt deling av biler, dvs. at folk flest ikke har sin egen bil, så blir det høyaktuelt å kunne lade raskt slik at bilen har mest mulig operasjonell tid. Dersom man i fremtiden fortsetter å ha sin egen bil, fordi det er så deilig å slippe å dele bilen med andre på vei til jobb, så vil det ikke være så stor etterspørsel, relativt sett, etter hurtiglading.

[Simen1]

Den dagen det er 3 millioner elbiler i Norge og spesielt i fellesferier etc så tror jeg det er veldig greit med kortere ladetid for å unngå kø foran stasjonene. Alternativet er å ha mange laderstasjoner på hvert sted. Synes egentlig 20-30 minutter pause er helt OK når jeg er på tur, så har man tid til litt matkjøp, dogåing etc.

Hvor mange år er det til? 20?

 

Enig i at det blir en avveining mellom antall ladeplasser og ladeeffekt per plass. Det er to kostnadsdrivende faktorer her: Det blir dyrere å produsere biler med høy ladeeffekt. På den andre siden vil antagelig ladestasjonene spare penger på å bruke mindre areal og fordele sin tilgjengelige effekt på færre antall biler. Ellers så ser jeg for meg flere ladeplasser sånn at man i større grad finner en ladestasjon akkurat der man behøver den. I dag er det såpass langt at man må planlegge ladingen og kanskje kjøre betydelige omveier for å komme dit. Med høyere tetthet av ladestasjoner slipper man noe av den ulempen.

  

I fremtiden vil svært mange trenge å lade ute på kjøretur. Det må skje raskt og slik at nestemann som trenger strøm til elbilen kommer raskt til ladestasjonen. En ladestasjon må i fremtiden fungere akkurat som en bensinstasjon i dag. Det må være mulig å fylle på mest mulig strøm på kortest mulig tid på ett så stort batteri i elbilen som mulig i løpet av 5-10 minutt. Det kan bare skje med minst 350 kwh og det vil føre til at hjemmelading blir mindre interessant og folk flest kjører innom strømfyllestasjonen slik som de gjør i dag på bensinstasjonene for å få ny energi til bilen sin.

Hvorfor? Få trenger jo å lade på kjøreturer i dag fordi de har lader hjemme og fordi de aller fleste kjøreturene er korte nok til at det ikke trengs. Ser vi framover i tid så øker rekkeviddene betydelig slik at behovet for lading ute på tur minker. Køproblemet kan potensielt løses av å ha flere ladeplasser. Det er ladestedets samlede ladeeffekt som avgjør hvor mange "kilometer" rekkevidde de for solgt per tidsenhet. Det vil si at effektbehovet synker når rekkevidden øker. Sakte destinasjonslading er den foretrukne ladeformen både fordi det ikke sliter så mye på batteriet og fordi ingen står og slår i hjel tid og venter på at den skal bli ferdig ladet. Ikke trenger man kjøre kortere eller lengre omveier heller for å komme til et ladepunkt. kWh-prisen blir antagelig også lavere hjemme enn hos en 3. part som skal ha avanse på salget, parkeringsavgift og lignende. 

 

Med den begrensede rekkevidden som elbiler har nå vil en kortere ladetid gjøre elbiler mer attraktivt for fx. yrkessjåfører som kjører landet på tvers. Det er lettere å øke ladeeffekten enn å øke batterikapasiteten.

(El-)Yrkessjåfører kjører ikke i Leaf på kryss av landet. De kjører yrkeskjøretøy som for taxisjåfører vil si Tesla og større kjøretøy for andre yrker. Disse er begrenset av hvile kjøretids-bestemmelsene og må uansett ta ganske lange pauser som like gjerne kan brukes til lading samtidig som man "lader" kroppen med mat og hvile.

 

Nå er jo elbusser og el-vogntog i anmarsj så det kan jo tenkes at vi får et behov for ladeplasser som kan lade opp til nye 4,5 timers kjøring i løpet av 45 minutter. Tunge kjøretøy kan sikkert få behov for mer enn 350 kWh for å lade nok opp på den tida. Men også her er det ofte praktisk å legge opp ruta sånn at man tar hviletid og lading på destinasjon i stedet for stopp under veis. Ta for eksempel en større postbil som eksempel. De legger opp ruta sånn at bilene får naturlige destinasjoner med ca 4 timer i mellom hver.

[Gunder Valle]

Menneskeheten har en lei tendens til å koke ned sammensatte problemer til en enkelt lineær mer = bedre-tankegang. Uten å se så nøye på kompromissene man gjør og om det er verdt innsatsen. Hvor praktisk viktig er egentlig en økning av ladeeffekt? Er det så uhyre viktig å kunne fylle på fem timers kjøring i løpet av et kvarter at det er verd en hel masse innsats? Hvor ofte har man egentlig behov for dette og hadde det ikke vært bedre å bare beholde dagens høye ladeeffekt (22-130 kW) og la de få individene som trenger dette smøre seg med tålmodighet? (f.eks at en gjennomsnittssjåfør trenger dette tre ganger i året) Er det da verd prisen å innføre dette for alle? Om man så reduserer ladetiden fra en time til ett kvarter så vil det altså utgjøre 3 timer tapt fritid i året.. Hva blir "timelønna" eller besparelsen per time om man lar være å lage den foreslåtte avanserte superladeløsningen? Kostnad / 3 timer = "timelønn" etter skatt.

 

Fritid? En ting er hva man tar seg tid til når man skal på langtur på fritiden, men skal elbil bil et alternativ for yrkestransport må ladetiden ned, f. eks for taxi og varetransport). Da er minuttene dyre. Det samme er det for pendlere som må kjøre langt. Å sitte en halvtime pr dag, i stedet for 5-10 min utgjør hele forskjellen om elbil er et reelt alternativ.

[Simen1]

En halvtime per dag? Hvor langt kjører du egentlig hver dag og hvorfor tror du ikke det finnes noe bedre enn Buddy?

[Ketill Jacobsen]

Om noen få år bør en kunne lade for 30 mils kjøring på 30 minutter. På motorvei (Autobahn) vil det si at ca 60 kWh behøves og nødvendig ladeeffekt blir minimum 120 kW. På norske veier 45 kWh og en behøver minimum 90 kW. Min viktigste bruk av bil er langkjøring og en ladbar hybrid eller en elbil med større kapasitet enn 50 kWh vil være nødvendig.

 

Jeg har allikevel ikke så mange langturer, så et alternativ ville være å leie eller låne en bil. Ofte vil jeg også bruke min veteranbil på sommeren, men ikke på vinteren!

[Eivind Helle]

Du kan gjerne ha væskekjøling på kabelen fra ladestasjonen, men hva med bilen? 350A er allerede en voksen strømstyrke som setter store krav til alle interne kabler og koblinger selv om du "bare" sitter igjen med maks 150KW. Når man dobbler strømmen firedobbles effekttapet i kabler og kontakter. Høy ladeeffekt vil derfor gå på bekostning av effektiviteten. I tillegg vil man presse komponentene mer som igjen kan gå på bekostning av pålitelighet og levetid.

 

Elbilen trekker i snitt 10-20KW fra batteriet, avhengig av forholdene. Ultra rask lading på 350KW gjør at man lader opp batteriet i størrelsesorden 17-35 ganger raskere enn det lades ut. Og siden de færreste av bilene vil ha motoreffekt over 150KW vil man også lade med dobbelt så høy effekt som peak effekten ved maks aksellerasjon. Dermed vil ladesystemet være det som bestemmer dimensjoneringen av kabler og koblinger i bilen.

 

Etter mitt syn ville det vært like greit å begrenset ladeeffekten til 150KW for personbiler. Så kunne man heller benyttet høyere effekter på større kjørtøy med store batterier og høyt effektuttak.

[Knut Bråtane]

Hvor mye elektrisk energi går bort i varme  ( dersom man ikke får brukt denne varmen til noe) når man hurtiglader så det vil være behov for kjøling?

 

Går bort i varme?

Jeg regnet litt på dette og finner at litt over 1% av energien går bort i varme ved max ladestrøm. Andelen vil halveres til vel 0,5% ved 50% ladestrøm.

 

Her er beregningen, 1 mm^2 og 40 meter kobberledning gir 1 ohm.

Her er det 2x5 meter=10 meter ledning, det gir 0,25 ohm ved 1 mm^2.

 

Eksempel 1: 70mm^2, 1250A, 400V, 500KW.

Motstanden blir 0,25/70 = 0,0036 ohm.

Effekten er R*i*i eller 0,0036*1250*1250 = 5600W = 5,6 KW

Det blir (5,6KW/500KW) * 100% = 1,1% tap.

 

Eksempel 2: 16mm^2, 625A, 800V, 500KW.

Motstanden blir: 0,25/16 = 0,016 ohm.

Effekt R*i*i eller 0,016*625*625 = 6,25KW, og 100*6,25/500 = 1,25 % tap.

 

Dette eksemplet må være med veskekjøling. Uten slik kjøling ville nok en 16 mm^2 kobberledning med 625 A brenne opp ganske fort.

I vanlig husinstallasjon er 10 A/mm^2 et vanlig nøkkeltall.

[Knut Bråtane]

625A i en 16mm2 kabel tror jeg kommer til å bli en skuffelse..

 

Det er nok en feil i artikkelen der, den 16mm^2-kabelen er åpenbart veskekjølt.

[Simen1]

Om noen få år bør en kunne lade for 30 mils kjøring på 30 minutter. På motorvei (Autobahn) vil det si at ca 60 kWh behøves og nødvendig ladeeffekt blir minimum 120 kW. På norske veier 45 kWh og en behøver minimum 90 kW.

Det er jeg helt enig i. Tesla har valgt veldig god kombinasjon av batterikapasitet og ladeeffekt. Håper det kommer konkurrenter med lavere bilpriser som har like god batterikapasitet og ladeeffekt, gjerne med Teslas ladenettverk i stedet for å finne opp kruttet på nytt.

 

Etter mitt syn ville det vært like greit å begrenset ladeeffekten til 150KW for personbiler. Så kunne man heller benyttet høyere effekter på større kjørtøy med store batterier og høyt effektuttak.

Har alle merker slått fra seg ideen om batteribytte? Mulig det kan få en renessanse på tungtransport siden man får bortimot like mye ladetid som kjøretid. Hvis for eksempel et vogntog forbruker i gjennomsnitt 100 kW så gir det jo langt mer realistiske ladeeffekter sammenlignet med å beregne 10x raskere lading enn gjennomsnittsforbruk. Skulle man gått for ladeeffekter i megawatt-klassen, kanskje for mange lasteramper på en gang, så er det veldig mange steder i landet kraftnettet må styrkes for å få det til. Styrking av kraftnettet er langt i fra gratis.

 

En annen mulighet er å lade opp et batteri på ladestasjonen med beskjeden ladeeffekt, så det kan forsyne en bil med høy ladeeffekt uten at kraftnettet belastes like hardt.

 

En tredje er å benytte flytende elektrolytt som pumpes over til bilen. Så vidt jeg husker fra tidliger TU-artikler er dette på eksperimentelt/prototype-stadiet.

Endret 1. november 2016 av Simen1

[trikola]

En tredje er å benytte flytende elektrolytt som pumpes over til bilen. Så vidt jeg husker fra tidliger TU-artikler er dette på eksperimentelt/prototype-stadiet.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Flow_battery

 

Er ikke noe nytt og dukker stadig opp i media, men enn så lenge er vel kWh/kg lav. Hjemmelading blir det vel heller ikke mye av kan jeg tenke meg

[Ano__Nym]

Ja, ladeeffekt og hurtighet er viktig! Når man først lager et nytt "tankesystem" gjør det for guds skyld til et automatisk system. Da spiller det heller ingen rolle hvor tung kabelen er. Lag det til en massiv kontakt for min del bare jeg slipper gå ut av bilen en kald vinterdag.Når bilene i tillegg skal bli autonome blir det litt 1923 å ha en ansatt som skal koble til kabelen....

[johnrixn]

Alle burde gå over til 900-1000 volt så snart som mulig. Høyere spenning for lading og høyere batterispenning for å redusere kravene til ledningstverrsnitt både i ladekabelen og internt i bilen. Nye silisiumkarbid-halvledere tåler spenningen.

[djgudleif]

Som vanlig er nyvinning og forskning helt i feil ende. Samme problem som mobiler har hatt.

Finn opp ny BATTERITEKNOLOGI. Er det så vanskelig? Dere har jo studert? lol

[trikola]

Alle burde gå over til 900-1000 volt så snart som mulig. Høyere spenning for lading og høyere batterispenning for å redusere kravene til ledningstverrsnitt både i ladekabelen og internt i bilen. Nye silisiumkarbid-halvledere tåler spenningen.

Holder en knapp på at man holder seg til spenninger som er fordelaktig ift sikkerhet (50V for fysisk små anvendelser) eller til lading uten behov for store transformatorer: 230 V, 400 V, 2 x 230 V, 2 x 400 V. For større systemer så som skip kan det nok bli noe annet.

 

(Kan hende Norge blir sittende igjen med skjegget i postkassen pga IT-nettet de fleste steder.)

Endret 28. januar 2019 av trikola

[Simen1]

Trikola: Det der er bare tøv. Ladere har ingen gevinst av at likespenningen ut er den samme som eller hele multipler av vekselspenningen inn.

 

Likespenningen bør være høy for å kunne holde strømstyrken lav. Ved 1000V går en juridisk grense. Øker man forbi 1000V utløser det en hel masse kostbare sikkerhetstiltak. Arbeid, kabler og annet utstyr ment for over 1000V vil bli mye dyrere. Derfor bør man ikke overstige 1000V.

[Trestein]

Vi må huske at det norske markedet ikke er styrende for utvikling av el biler. Å tilpasse seg et marked der alle bor i enebolig med nattlading er nok utopisk. I Tyskland er nok det mange som dag pendler mellom byer. De kjører gjerne på motorveier i høy hastighet. Kjører de 160km/h i en time hver vei blir det mye ladetid. Man ser at snitthastighet blir veldig mye lavere om man skal ta lading med i regnestykket. Jeg tror at 350kw er et minimum og at de fleste hurtigladere bør kunne klare 0,5 og 1 MW.

Da vil el biler kunne tilfredsstille bruken til dem som trenger det mest. Det er også klart at mange store arbeidsplasser rundt om i Europa må forberede seg på at de ansatte ønsker seg parkeringsplass med lademulighet

[Simen1]

Siden du ser for deg at det er smart av bilprodusentene å tilpasse bilene til brukere med følgende scenarie:

 

- De som bor i Tyskland

- og ikke bor i enebolig

- og ikke har mulighet for nattlading (f.eks hjemme)

- og åpenbart ikke har lademulighet på jobb

- og dagpendler 1 time hver vei

- og velger 160 km/t hastighet

 

Bare av ren nysgjerrighet, siden du snakker om å se det større bildet her, hvor stor andel av verdens bilister tror du dette gjelder?

 

Og bare for å stikke fingeren litt i jorda her. Jeg har byttet fra dieselbil til elbil og har erfart hvordan det påvirket meg. Jeg har økt min årlige kjørelengde og nå bruker jeg årlig mindre tid på lading enn jeg tidligere brukte på fylling av diesel. Er det fysisk umulig? Tror du jeg lyver? Tror du mitt bruksmønster gjelder flere eller færre på verdensbasis enn disse autobahn-pendlerene som har åpenbart har parkeringsmulighet men ikke lademulighet?

Endret 28. januar 2019 av Simen1

[Trestein]

Siden du ser for deg at det er smart av bilprodusentene å tilpasse bilene til brukere med følgende scenarie:

 

- De som bor i Tyskland

- og ikke bor i enebolig

- og ikke har mulighet for nattlading (f.eks hjemme)

- og åpenbart ikke har lademulighet på jobb

- og dagpendler 1 time hver vei

- og velger 160 km/t hastighet

 

Bare av ren nysgjerrighet, siden du snakker om å se det større bildet her, hvor stor andel av verdens bilister tror du dette gjelder?

Det vet jeg ikke. Men denne kundegruppen har store drivstoffutgifter. De ønsker lavere kostnader men for mye tid går vekk i lading. Den gruppen som er pensjonister og kjører 3000km i året er nok ikke hoved marked for el biler med rask lading

 

Nå jobber jeg i et tysk konsern og besøker av og til fabrikker der nede. Sist jeg var nede tok jeg taxi i 1,5 time og så en tesla.

 

Derfor tror jeg om en fabrikk har lademulighet til et par biler utav 100 så er det rikelig.

 

160 km/h er ganske normal hastighet. Det var i allefall hastigheten taxien holdt. Av og til måtte vi ned i 130

 

Ang boliger har jeg inntrykk av at enebolig ikke er så vanlig som i Norge. Store leilighets komplekser med store parkeringsplasser er vanlig. Jeg har ikke lagt merke til noe stor populasjon med ladere rundt i bygater eller forsteder.

 

Har inntrykk av at pendling er mye vanligere i Tyskland enn andre steder. Muligens en følge av at de fikk motorveier rimelig tidlig. Det er i alle fall helt vanlig å kjøre bil mellom byer vi i Norge hadde satt oss på et fly for å nå. Har mange eksempler på tyskere jeg har jobbet med i Danmark har kjørt bil fra sørtyskland. Når jeg spør om hvorfor de ikke tar fly forstår de ikke spørsmålet. Nur wenige stunden am autobahn.

[Simen1]

Her var det mye synsing og mening, så jeg skal hjelpe deg å finne noen takta-tall så det blir litt mer håndfast.

Det vet jeg ikke. Men denne kundegruppen har store drivstoffutgifter. De ønsker lavere kostnader men for mye tid går vekk i lading. Den gruppen som er pensjonister og kjører 3000km i året er nok ikke hoved marked for el biler med rask lading

Dagpendlere uten lademulighet er nok ikke hovedmarkedet for elbiler med rask lading de heller. Elbilprodusentene satser nok på et bredere hovedpublikum. Sånt som de fleste familier med passe god økonomi. Allrounderbiler altså.
 

Nå jobber jeg i et tysk konsern og besøker av og til fabrikker der nede. Sist jeg var nede tok jeg taxi i 1,5 time og så en tesla.

Derfor tror jeg om en fabrikk har lademulighet til et par biler utav 100 så er det rikelig.

Bør ikke de som bor nærmere enn 160 km også få lademulighet? Nå trenger vi heldigvis ikke blande oss borti det, for jeg er 100% sikker på at tyskerne klarer å vurdere behov for jobblading på hver enkelt arbeidsplass og kan eventuelt tilby det enten 100% brukerfinansiert, 100% fabrikksubsidiert eller en kombinasjon. De kan selvsagt også se det som et virkemiddel til å tiltrekke eller beholde arbeidskraft. Frynsegode/velferdstiltak.
 

160 km/h er ganske normal hastighet. Det var i allefall hastigheten taxien holdt. Av og til måtte vi ned i 130

Ang boliger har jeg inntrykk av at enebolig ikke er så vanlig som i Norge. Store leilighets komplekser med store parkeringsplasser er vanlig.

Det stemmer. Bare ca 25% av ca 38 millioner husholdninger er eneboliger. I Norge er det ca 50% av 2,35 millioner boliger som er eneboliger. Nordmenn eier også boligene i større grad enn tyskerne.
 

Jeg har ikke lagt merke til noe stor populasjon med ladere rundt i bygater eller forsteder.

Det er en naturlig følge av at elbilandelen i Norge er veldig mye høyere enn i Tyskland. Norge har passert 200 000 (7,2%) rene elbiler, mens Tyskland har bare rundt 100 000 (0,2%).
 

Har inntrykk av at pendling er mye vanligere i Tyskland enn andre steder. Muligens en følge av at de fikk motorveier rimelig tidlig. Det er i alle fall helt vanlig å kjøre bil mellom byer vi i Norge hadde satt oss på et fly for å nå. Har mange eksempler på tyskere jeg har jobbet med i Danmark har kjørt bil fra sørtyskland. Når jeg spør om hvorfor de ikke tar fly forstår de ikke spørsmålet. Nur wenige stunden am autobahn.

Dagpendling fra Sør-Tyskland til Danmark? Eller tenker du på helgependling eller ikke pendling, men bilferie fra jobb i Danmark til hjemstedet i Sør-Tyskland? Jeg bor i Nord-Norge og har kanskje et litt annet forhold til kjørbare avstander enn folk sentralt på Østlandet, men å kjøre halve dagen for å komme til en annen by er da ikke utenkelig. Jeg misliker å fly og kjørte like gjerne Tromsø-Sør-Danmark tur retur på bilferie i fjor sommer. Det blir bilferie nå til sommeren også.

Endret 28. januar 2019 av Simen1

[Trestein]

Her var det mye synsing og mening, så jeg skal hjelpe deg å finne noen takta-tall så det blir litt mer håndfast.

 

Dagpendlere uten lademulighet er nok ikke hovedmarkedet for elbiler med rask lading de heller. Elbilprodusentene satser nok på et bredere hovedpublikum. Sånt som de fleste familier med passe god økonomi. Allrounderbiler altså.

 

 

Bør ikke de som bor nærmere enn 160 km også få lademulighet? Nå trenger vi heldigvis ikke blande oss borti det, for jeg er 100% sikker på at tyskerne klarer å vurdere behov for jobblading på hver enkelt arbeidsplass og kan eventuelt tilby det enten 100% brukerfinansiert, 100% fabrikksubsidiert eller en kombinasjon. De kan selvsagt også se det som et virkemiddel til å tiltrekke eller beholde arbeidskraft. Frynsegode/velferdstiltak.

 

 

Det stemmer. Bare ca 25% av ca 38 millioner husholdninger er eneboliger. I Norge er det ca 50% av 2,35 millioner boliger som er eneboliger. Nordmenn eier også boligene i større grad enn tyskerne.

 

 

Det er en naturlig følge av at elbilandelen i Norge er veldig mye høyere enn i Tyskland. Norge har passert 200 000 (7,2%) rene elbiler, mens Tyskland har bare rundt 100 000 (0,2%).

 

 

Dagpendling fra Sør-Tyskland til Danmark? Eller tenker du på helgependling eller ikke pendling, men bilferie fra jobb i Danmark til hjemstedet i Sør-Tyskland? Jeg bor i Nord-Norge og har kanskje et litt annet forhold til kjørbare avstander enn folk sentralt på Østlandet, men å kjøre halve dagen for å komme til en annen by er da ikke utenkelig. Jeg misliker å fly og kjørte like gjerne Tromsø-Sør-Danmark tur retur på bilferie i fjor sommer. Det blir bilferie nå til sommeren også.

Mye synsing fra min side. Poenget er at det tyske bilmarkedet ikke nødvendigvis er identisk med det norske.

Færre med mulighet for hurtiglading, dagpendling over relativt lange avstander og med høy hastighet.

Dårligere utbygget strømnett og lademuligheter pga gen mye lavere el forbruk PR innbygger.

Derfor kan hurtiglading med stor effekt være viktigere i Tyskland enn i Norge.