Rekkevidde er ikke elbilenes store hinder. Ladehastigheten er problemet

[Espen Hugaas Andersen]

1 minute ago, oophus3do said:

60% mener du vell? Fra en 2018 modell Nexo.

Det er også tap i batterier/supercaps/motorkontroller/motorer. Jeg regnet 60% på brenselcellen, men om man går opp til maks pådrag på brenselcellen klarer den neppe 60%.

1 minute ago, oophus3do said:

Sånn med tanke på at kompetansen fra dette firmaet kommer direkte fra NASA, så kan det jo tenkes at de er nærmere Nexo enn Mirai? Kanskje til og med bedre? 

Har selskapet noen linker til NASA? (Utover at NASA har benyttet brenselceller.) De sier ikke at de har noen link til NASA. Bare at teknologien har blitt benyttet av NASA.

[Kahuna]

oophus3do skrev (57 minutter siden):

Men da hadde man nok ikke fått en "supersportsbil". Mye mindre volt å hente per celle i en brenselcelle for metanol. 

https://tech.hyundaimotorgroup.com/article/what-makes-the-fuel-cell-electric-vehicle-safe/
Fin link som snakker om sikkerhet og håndteringen av trykksatt hydrogen i biler. Man trykktester f.eks tankene til å takle over dobbelt så mye bar som de normalt sett skal holde. 1,575bar. Det blir testet for å potensielt kunne sykles hver dag i 123 år. 

Lekkasjer på utsiden av tanken, vil kun være mellom 0,5 og 1,5bar inn mot brenselcellen. Så lekkasjer der vil ikke inneholde nok hydrogen til at man tenker at det utgjør en særlig risiko. Dog de har selvfølgelig sensorer der også. 

Hydrogen er et sprengstoff, metanol er det ikke. Hydrogen må oppbevares på trykktanker som må kontrolleres og resertifiseres med jevne mellomrom. Metanol kan oppbevares på plastkanne. 

[oophus]

Espen Hugaas Andersen skrev (13 minutter siden):

Det er også tap i batterier/supercaps/motorkontroller/motorer. Jeg regnet 60% på brenselcellen, men om man går opp til maks pådrag på brenselcellen klarer den neppe 60%.

Ja, da ofrer man litt rekkevidde fra de 1,600 km man har tilgjengelig. Jeg trur det går bra. Maks pådrag klarer man ikke særlig lenge før man når toppfarten til bilen. Uansett syns jeg det blir litt søkt å anta at denne bilen utnytter FC teknologi som nærmer seg 5 år gammelt. 

 

Espen Hugaas Andersen skrev (13 minutter siden):

Har selskapet noen linker til NASA? (Utover at NASA har benyttet brenselceller.) De sier ikke at de har noen link til NASA. Bare at teknologien har blitt benyttet av NASA.

Ta en kikk på de ansatte, så vil du nok finne noen kjente fjes der. Jeg fant en liste tidligere, og prøvde å finne den igjen men var vanskelig. Men ja, det er ansatte fra NASA i det firmaet, og de har fått godkjenning fra NASA i å ta med teknologi videre for å gjøre planeten bedre med den. NASA har på ingen måte noen hensikt i å utnytte sin teknolgi i biler, lastebiler, busser, generatorer, fly osv slik disse guttene ønsker. 

Men jeg finner denne på et enkelt søk på bilen og NASA:
Hyperion employs ex-NASA engineers and uses technology developed for space in the hydrogen-powered XP-1. Hyperion also works with NASA to bring that tech to earth-bound applications, and this is just one result.

Jeg sier ifra om jeg finner ansattlisten, siden man kan bruke den mot Linkedin for å sjekke CV'ene. Når man sjekker opp Linkedin så er det mange som er anonymisierte. 

Endret 13. august 2020 av oophus3do

[oophus]

Kahuna skrev (9 minutter siden):

Hydrogen er et sprengstoff, metanol er det ikke. Hydrogen må oppbevares på trykktanker som må kontrolleres og resertifiseres med jevne mellomrom. Metanol kan oppbevares på plastkanne. 

Hydrogen er ikke et sprengstoff. Da kan du si at Oksygen er et sprengstoff også isåfall. 

De "jevne mellomrommene" din er er først etter 15 år. Deretter hvert 5 år - dog jeg tipper at 20 år er maks levetid før man må kjøpe nytt. Dog til den tid så vil tankene koste en brøkdel av idag. Dette til tross for at de blir testet for å kunne potensielt leve i 123 år, med påfyllinger hver dag. 

Endret 13. august 2020 av oophus3do

[Espen Hugaas Andersen]

14 minutes ago, oophus3do said:

Ok, kan du vise matten på dette? Vekten på brenselceller vet vi jo, batterier også, supercaps tenker jeg du vet vekten på, radiatorer også. Om du har regnet på det, så er jeg interessert i å se tallene du bruker, for de kan umulig ha noen rot i virkeligheten. 

Som sagt så inkluderer man alt dette i andre produkter også, og droner viser perfekt forskjellen i energitetthet mellom BE og FC teknologi. 

Det faktum at denne bilen veier rett i overkant av 1,000 kg burde også fortelle deg noe, mens den har 1,600 km rekkevidde? 

Nå vet vi ikke vekten på det faktiske produktet. Før man finner ut av det må de faktisk bygge biler. Det er helt normalt for biler å legge på seg vekt ettersom de nærmer seg produksjon.

Men 1600 km rekkevidde antyder omkring 16 kg hydrogen. Det tilsier omkring 320 kg i hydrogentanker/hydrogen. Brenselcellen med tilhørende systemer er nok omkring 100 kg. Batterier/supercaps kanskje 200 kg. Det er 620 kg, altså ca det samme som batteripakken til NIO EP9.

Nio EP9 veier 1735 kg, så man kan vel forvente at vekten til hydrogensupersportsbilen blir noe i samme område.

Endret 13. august 2020 av Espen Hugaas Andersen

[sverreb]

5 minutes ago, Kahuna said:

Hydrogen er et sprengstoff, metanol er det ikke. Hydrogen må oppbevares på trykktanker som må kontrolleres og resertifiseres med jevne mellomrom. Metanol kan oppbevares på plastkanne. 

Hverken hydrogen eller metanol er eksplosiver. Begge stoff må blandes med en oksydant før de er i stand til å gi opphav til en eksplosjon. Dette er en vesentlig forskjell fra faktiske eksplosiver som f.eks ammoniumnitrat.

Piktogrammer for hydrogen

Piktogrammer for metanol

Tl sammenligning med et faktisk eksplosiv: Piktogrammer for ammoniumnitrat

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen
https://en.wikipedia.org/wiki/Methanol
https://en.wikipedia.org/wiki/Ammonium_nitrate

 

[Theo343]

Personlig er det rimelig klart at dagens moderne elbil er den neste evolusjonen, om ikke revolusjon, av det vi tenker på som personbil (Autonom kjøring er neste steg).

Dagens besnin og dieselbiler vil nok fortsette å eksistere men da i samme gata som gamle veteran fulloktan blybensin biler. På familiearena utenfor transport, sport og arbeidsarena blir det veteranbiler for søndagskjøring for alle som ønsker å bevare de beste eksemplene med forbrenningsmotor. 

Vi er nok mange som ønsker å høre en grov V8 surkle også om 20 år.

Endret 13. august 2020 av Theo343

[Simen1]

Toyota Mirai har en "world leading power output density of 2.0 kW/kg", og en maksimal effekt (ved maks H2-trykk, optimal temperatur osv) på 114 kW. FC-stacken veier altså minimum 57 kg. Jeg finner ikke tilsvarende tall for Hyperion XP-1, men det er nok trygt å anta at FC-stacken har omtrent like "world leading power output density" og har minst 500 kW effekt. Noe som betyr minst 250 kg FC-stack.

Toyota Mirai har karbonfiber hydrogentanker som veier til sammen 87,5 kg og tar 5 kg hydrogen. Det gjelder utgaven med 502 km EPA rekkevidde. Det er nok trygt å anta at Hyperion XP-1 har kapasitet til minst 3 ganger mer hydrogen, altså 15 kg. Tankene er kanskje ennå lettere per kg hydrogen enn det karbonfibertankene til Mirai har, men man finner egentlig ikke så mye vekt å spare når utgangspunktet er karbonfiber, så la meg kjapt anta 20% lettere per kg hydrogen. Da vil XP-1 sine tanker veie minst 210 kg + 15 kg hydrogen.

Hyperion XP-1 har en curb weight på 2275 pund, eller 1032 kg. Trekker vi fra minst 250 kg FC-stack, minst 210 kg tanker og minst 15 kg hydrogen så ender vi på maksimalt 557 kg til resten av bilen.

Jeg stiller meg bare skepisk til hvor reelt det er og i tilfelle reelt, hvor trygt det kan være. Eventuelt hvor jeg kan ha bommet med beregningen, og hva mer riktige tall kan være.

Edit: Jeg har ikke regnet inn hvor mye ekstra vekt en diger radiator utgjør eller hva det eventuelt har å si for luftmotstanden og dermed effektbehovet ved høy hastighet og energibehovet.

Endret 13. august 2020 av Simen1

[Kahuna]

oophus3do skrev (9 minutter siden):

Hydrogen er ikke et sprengstoff. Da kan du si at Oksygen er et sprengstoff også isåfall. 

De "jevne mellomrommene" din er er først etter 15 år. Deretter hvert 5 år - dog jeg tipper at 20 år er maks levetid før man må kjøpe nytt. Dog til den tid så vil tankene koste en brøkdel av idag. Dette til tross for at de blir testet for å kunne potensielt leve i 123 år, med påfyllinger hver dag. 

For alle praktiske formål er hydrogen et sprengstoff. Det er riktignok bare den ene komponenten i et to-komponent sprengstoff men den andre komponenten finnes overalt hvor du har normal atmosfære, den blandes helt automatisk og til alt overmål så selvantenner den. Om du ser på et annet to-komponent sprengstoff, diesel+kunstgjødsel, må den blandes mekanisk i et gitt blandingsforhold og er svært vanskelig å bringe til å eksplodere.

[oophus]

Espen Hugaas Andersen skrev (1 minutt siden):

Nå vet vi ikke vekten på det faktiske produktet. Før man finner ut av det må de faktisk bygge biler. Det er helt normalt for biler å legge på seg vekt ettersom de nærmer seg produksjon.

Every other hydrogen fuel cell vehicle makes use of lithium-ion batteries as buffers for power, but the XP-1 ditches batteries completely. The result is a far lighter vehicle which, at a curb weight just under 2,275 pound, combines all the benefits of the immense instant torque of permanent magnet electric motors, without having to haul around the extra mass of a massive traction battery.

Du trur du bommer med 1,000kg? Samt hva får deg til å vite bastant at de ikke allerede har en prototype? 

Espen Hugaas Andersen skrev (6 minutter siden):

Men 1600 km rekkevidde antyder omkring 16 kg hydrogen.

Ok?  Du bruker Mirai for å beregne mengden hydrogen i denne? Denne vil klare mer enn 100km per kg H2. 

Espen Hugaas Andersen skrev (7 minutter siden):

Det tilsier omkring 320 kg i hydrogentanker/hydrogen.

Nærmere 304kg om de hadde 16 kg hydrogen, dog jeg trur neppe de holder 16kg hydrogen, siden de vil klare mer enn 100km per kg H2 som sagt. 

Espen Hugaas Andersen skrev (8 minutter siden):

Brenselcellen med tilhørende systemer er nok omkring 100 kg.

Det vet vi ingenting om. Jeg vet at det eksisterer småskala testing på brenselceller som har gitt dobbelt så mye volt som dagens PEM brenselceller, så godt mulig de har nærmet seg dette, og at vekten i realiteten er 50kg. Dette blir spekulasjoner, men de sier at bilen vil veie rundt 1,000kg. 

 

Espen Hugaas Andersen skrev (9 minutter siden):

Batterier/supercaps kanskje 200 kg. Det er 620 kg, altså ca det samme som batteripakken til NIO EP9.

Nio EP9 veier 1735 kg, så man kan vel forvente at vekten til hydrogensupersportsbilen blir noe i samme område.

Det du mener å si er at du håper at den veier 1,735 kg? Realiteten er at energitettheten for energilageret for hydrogen-teknologien er betydelig lettere enn kun batterier. Det ser man i Droner, Busser, Lastebiler og Tog. Det vil man se her i en supersportsbil også. 

Angående vekten for batterier/supercaps så trur jeg det er bedre å beregne hvor mye energi man klarer å regenerere fra topp-fart til 0. Det setter en standard for hvor store batteriene trenger være, om vi antar at rekkevidden i stor grad skyldes H2 alene. 

[sverreb]

6 minutes ago, Espen Hugaas Andersen said:

Men 1600 km rekkevidde antyder omkring 16 kg hydrogen. Det tilsier omkring 320 kg i hydrogentanker/hydrogen. Brenselcellen med tilhørende systemer er nok omkring 100 kg. Batterier/supercaps kanskje 200 kg. Det er 620 kg, altså ca det samme som batteripakken til NIO EP9.

EP9 har 90kWh batteri. 16 kg H2 med 60% virkningsgrad gir 320kWh utnyttbar energi. Så dette hydrogensystemet veier etter ditt eget anslag under tredel så mye som et tilsvarende batteri

[Espen Hugaas Andersen]

1 minute ago, sverreb said:

EP9 har 90kWh batteri. 16 kg H2 med 60% virkningsgrad gir 320kWh utnyttbar energi. Så dette hydrogensystemet veier etter ditt eget anslag under tredel så mye som et tilsvarende batteri

Som sagt, energilagring har liten betydning for supersportsbiler. Det som betyr noe er effekt. Disse systemene er noenlunde like i makseffekt.

[Simen1]

sverreb skrev (45 minutter siden):

Du kom med en generell påstand om at energilager ikke påvirker rullemotstand. Utover at denne nye forutsetningen din her ikke var nevnt er den i tilegg neppe generellt riktig. Batterier er vesentlig tyngre enn trykktanker for hydrogen pr. lagret energimengde.

Enig i siste setning her, men hele saken til Hyperion er at den MÅ ha kapasitet til ~5 ganger mer energi enn et batteri, fordi ~40%* forsvinner i form av tap fra tank til hjul og fordi det er veldig langt mellom hver fyllestasjon. En batteribil klarer seg med mye mindre rekkevidde pga ladenettverkene og trenger ikke lagre så mye energi som bare skal gå tapt.

Et 100 kWh Tesla-batteri veier rundt 600 kg. Hyperion XP-1 regnet jeg ut rett over her må ha FC+tank+H2 på minst 475 kg. Så joda, XP-1 har nok høyere energitetthet, men forspranget spises jo nesten helt opp av større behov for rekkevidde.

* Tapet øker desto nærmere maks-effekten til FC-stacken man kommer.

Endret 13. august 2020 av Simen1

[sverreb]

Just now, Espen Hugaas Andersen said:

Som sagt, energilagring har liten betydning for supersportsbiler. Det som betyr noe er effekt. Disse systemene er noenlunde like i makseffekt.

Det er imidlertid en lite intressant observasjon. Supersportsbiler er i utgangspunktet bare tull. Å diskutere hva supersportsbiler spesiellt har behov for er etter mitt syn sekundært. Andre applikasjoner er viktigere, da selve bilen her er bare markedsføring og hypegenerator. For andre applikasjoner er gravimetrisk energitetthet absolutt intressant.

[oophus]

Simen1 skrev (7 minutter siden):

Toyota Mirai har en "world leading power output density of 2.0 kW/kg", og en maksimal effekt (ved maks H2-trykk, optimal temperatur osv) på 114 kW. FC-stacken veier altså minimum 57 kg. Jeg finner ikke tilsvarende tall for Hyperion XP-1, men det er nok trygt å anta at FC-stacken har omtrent like "world leading power output density" og har minst 500 kW effekt. Noe som betyr minst 250 kg FC-stack.

Ikke nødvendigvis. Supercapacitor og batterier kan gi burst nok i sekunder før man havner i maks hastighet. Etter dette så vil man kun trenge FC stor nok for å vedlikeholde den hastigheten i samarbeid med batteriet en stund før batteriet faller av. 

Hvor lenge realistisk sett trenger man å opprettholde 355km/t før man må starte å bremse? 

Simen1 skrev (9 minutter siden):

Jeg stiller meg bare skepisk til hvor reelt det er og i tilfelle reelt, hvor trygt det kan være. Eventuelt hvor jeg kan ha bommet med beregningen, og hva mer riktige tall kan være.

Jeg tipper forskjellen ligger i sammenligningen fra Toyota som har mindre utnyttelsesgrad av hydrogenet vs Hyundai og Nexo, og selv der så snakker vi om teknologi som er 5 år gammelt. 

https://www.ballard.com/about-ballard/newsroom/news-releases/2019/06/10/ballard-unveils-8th-generation-zero-emission-fuel-cell-module-for-heavy-duty-motive-market

Etter at både Mirai og Nexo har sluppet, så har man slike nyheter som i den linken. 

Brenselceller som:

• Inneholder 50% mindre deler, men fremdeles opprettholder samme output. 
• 40% mindre i volum. 
• 35% mindre i vekt. 

Når et firma som utelukkende skal lage et begrenset opplag av 300 supersportsbiler, så kaster man nok inn teknologi som koster litt for mye for hvermannsen kontra det Hyundai og Toyota gjør. Se på rekorder for PV vs PV for konsumere og forskjeller der, og kast inn de forskjellige inn i dine antagelser for teknologien her f.eks så får man mer å gå på. 

Eventuelt se på elmotorene og e-akselen til Tesla i sammenligning mot Rimac sin e-aksel. Det er litt forskjell mellom det som havner i produkter for vanlige konsumerere og produkter laget for å kun vise ytterkanten av teknologien man har tilgjengelig. 

[oophus]

Espen Hugaas Andersen skrev (8 minutter siden):

Som sagt, energilagring har liten betydning for supersportsbiler. Det som betyr noe er effekt. Disse systemene er noenlunde like i makseffekt.

Energilagring er jo litt av poenget med denne bilen, og grunnen for å havne på hele 1,600 km. Gjør det samme med en supersportsbil på kun batterier, så ser du jo kjapt forskjellen i hvor vekten på bilene havner på. 

[bshagen]

oophus3do skrev (27 minutter siden):

Hydrogen er ikke et sprengstoff. 

Verdens største atombombe noensinne detonert brukte hydrogen (Tsar bomba - drøy sak). Hydrogen er også veldig mye brukt til atombomber. Hydrogen blir brukt til dette formålet av en grunn, det er det mest potente elementet vi kjenner til. Ingenting brenner som hydrogen. Hydrogen er et grunnstoff, men blir også brukt som sprengstoff. Hvis hydrogen ikke er "sprengstoff" så er ingenting "sprengstoff"

Endret 13. august 2020 av bshagen

[sverreb]

4 minutes ago, Simen1 said:

 Så joda, XP-1 har nok høyere energitetthet, men forspranget spises jo nesten helt opp av større behov for rekkevidde.

Det er neppe denne bilen som er produktet. Den er markedsføring og oppmerksomhetsgenerator.

[oophus]

Simen1 skrev (5 minutter siden):

Et 100 kWh Tesla-batteri veier rundt 600 kg. Hyperion XP-1 regnet jeg ut rett over her må ha FC+tank+H2 på minst 475 kg. Så joda, XP-1 har nok høyere energitetthet, men forspranget spises jo nesten helt opp av større behov for rekkevidde.

Nå er jo ikke denne bilen laget for å kjøre på campingtur heller. Ta den med ut på banen istedenfor. Da kjører man rundt og rundt og stasjonen er like langt unna da man var ferdig som da man startet. 

Uansett så prater dette firmaet om teknologi for hydrogenpåfylling også. Og de vil involvere seg for å ekspandere et fyllenettverk som kjapt vil bli bygget opp nå som utallige firma sier de skal gjøre det samme rundt den samme tiden. 

Hyperion says it plans to build its own network of refill stations for hydrogen cars similar to the Tesla Supercharger network for EVs.

[Espen Hugaas Andersen]

6 minutes ago, oophus3do said:

Every other hydrogen fuel cell vehicle makes use of lithium-ion batteries as buffers for power, but the XP-1 ditches batteries completely. The result is a far lighter vehicle which, at a curb weight just under 2,275 pound, combines all the benefits of the immense instant torque of permanent magnet electric motors, without having to haul around the extra mass of a massive traction battery.

Du trur du bommer med 1,000kg? Samt hva får deg til å vite bastant at de ikke allerede har en prototype?  

Ok, fikk ikke med meg at de dropper batteriene. Men da må brenselcellen dimensjoneres opp ganske betraktelig, eventuelt må man ha en enorm supercap-pakke. Supercaps er gode på effekt, men helt elendige på energilagring. F.eks 2 kWh med supercaps utgjør noe sånt som 200 kg. Så uansett må man sette av et par hundre kg til batterier/supercaps.

6 minutes ago, oophus3do said:

Ok?  Du bruker Mirai for å beregne mengden hydrogen i denne? Denne vil klare mer enn 100km per kg H2. 

Nærmere 304kg om de hadde 16 kg hydrogen, dog jeg trur neppe de holder 16kg hydrogen, siden de vil klare mer enn 100km per kg H2 som sagt. 

Jeg bruker ca alle hydrogenbiler på markedet. Men kanskje du har rett. Kanskje er det f.eks 12 kg i stedet. Det utgjør uansett ikke mye på totalen.

6 minutes ago, oophus3do said:

Det du mener å si er at du håper at den veier 1,735 kg? Realiteten er at energitettheten for energilageret for hydrogen-teknologien er betydelig lettere enn kun batterier. Det ser man i Droner, Busser, Lastebiler og Tog. Det vil man se her i en supersportsbil også.

Nio EP9 veier 1100 kg uten energilagring, og er laget i hovedsaklig karbonfiber. Hvor tenker du at de skal kutte? De planlegger jo å ha tre-trinns girkasse(r) i stedet for fast reduksjonsgir. Så vekten kan egentlig forventes å være høyere.