HVORFOR ELEKTRIFISERING? – Bergeblogg
Hjem Om Bergeblogg Kontakt

tema på bergeblogg.no

min bil
kjørt
teknikk
bilmøtet

Jeg heter Lidvar Berge, og er tidligere biljournalist og redaktør. Nå står jeg fram som blåhvitblogger. Her vil jeg dele mine personlige fortellinger om bil, i fire kategorier.

«Om blåhvitblogg» inneholder historier om mitt forhold til bil og skriving:
Om å bli bilskribent
Om å takke nei, del 1
Om å takke nei, del 2

Min begrunnelse for prosjektet:
Hvorfor BMW?
Hvorfor blåhvitblogg?

Et visuelt tilbakeblikk fra tiden som biljournalist finner du i
Mimrekarusellen

Blåhvitblogg satser på ukentlige oppdateringer. Følg meg på Facebook for å bli varslet om nye innlegg!


Personvern og cookies

© 2019 Bergeblogg

Utviklet av Finurlig

HVORFOR ELEKTRIFISERING?

Publisert: 19. februar 2017 Tema: Teknikk

Battericellene er sylinderformede, og pakkes i moduler. Viktige utviklingsområder er energitetthet (energi per vekt- og volumenhet). Her ventes stor forbedring i de kommende årene: Rundt 2020 kan en plug-in hybrid ha rekkevidde rundt 100 km, og rene elbiler kanskje opp mot 700 km. Den viktigste faktoren i elbilrevolusjonen er likevel prisreduksjonen. Rundt 2020 vil elbilene kunne konkurrere med fossilbilene på pris også uten norske subsidier.

Det gjøres stadig kreative forsøk på å påstå at elbiler er mindre miljøvennlige enn de tradisjonelle fossilbrennerne, bare man tar med «hele regnestykket». Jeg var for eksempel interessert i å finne litt mer eksakte verdier for virkningsgrad før jeg skrev dette, både total virkningsgrad for elbiler og de beste skrytetallene for dieselbiler.

Da kom jeg over en sak i Teknisk Ukeblad fra 2012, der en tysk professor hevdet at elbiler hadde betydelig lavere virkningsgrad og høyere CO2-utslipp enn en dieselbil. Ja, disse regnestykkene er sammensatte, men forutsetningen til professor Lenz er så drøye og direkte urealistiske at det nesten er merkelig at et fagblad som TU publiserte dette.

En del av resonnementet var for eksempel at fremtidige dieselmotorer vil kunne nå en virkningsgrad på 61%. Da er for eksempel gjenvinning av termisk energi tatt med, samt at en del tekniske «bjørneskinn» er solgt, lenge før det en gang er gitt noen fellingstillatelse på dyret. For, som vi har hørt en del om i det siste, fører det å prøve å skvise de siste effektivitetsgevinstene ut av oljebrennerne også til problemer med utslipp og kostander (slik at enkelte faller for fristelsen å fuske litt …). De realistiske tallene for dieselmotorer blir nok værende et sted på 40%-tallet.

Skrytetallene for elektromotorer er også viktig å nyansere. De fleste har jo hørt at en god elektromotor har en virkningsgrad høyt oppe i 90%-området. Men den elektriske energien går noen omveier fra den hentes i stikkontakten, og den til slutt får elektromotoren til å rotere. Stikkontakten leverer jo vekselstrøm (AC). Den eneste måten å lagre energien i et batteri på, er som likespenning (DC). Man kan se for seg at elektroner rett og slett må løftes opp til et høyere nivå, for senere å slippes ned for å kunne skape den strømmen som skal til for å drive bilen.

Poenget med egen ladeboks hjemme er ikke å pynte opp i garasjen. Med så store energimengder som skal overføres til rene elbiler, vil en vanlig stikkontakt kunne gå varm, selv uten at du presser ladestrømmen opp mot grensa til sikringen på kursen. Effektiviteten i selve ladningen er også en del av den totale virkningsgraden til elbiler det fleste velger å se bort fra.

For å lade batteriet må strømmen gjennom det som kalles en likeretter, som altså konverterer den vekslende spenningen fra stikkontakten til likespenningen batteriet må ha. Alle slike konverteringer har et energitap i form av varmgang, slik du for eksempel kjenner det på mobilladeren når den har stått lenge i veggen.

Så godt som alle elbiler har derimot AC-motor, av både driftstekniske og reguleringstekniske grunner. Når du gir gass i en elbil, er det altså frekvensen på vekselstrømmen du forandrer. Det betyr at likespenningen fra batteriet må gjennom en vekselretter, det som gjerne kalles en inverter.

Dermed er den totale virkningsgraden et godt spørsmål det er naturlig å søke håndfaste svar på. Men, som bloggresearcher en søndagsmorgen, måtte jeg rett og slett gi tapt. Det nærmeste jeg kom er at Elon Musk påstår at en Tesla har en total virkningsgrad på 93-94%, men det er nok uten ladning. Tar man med ladningen også, er mitt anslag at vi trolig snakker høyt oppe i 80%-området. Rundt regnet dobbelt så effektiv som en dieselbil, altså.

Den første tekniske grunnen til at elbilene kommer for fullt er dermed den høye virkningsgraden i energiomsetningen. Effektivitetsfordelen gjør at elbilen er mer miljøvennlig enn fossilbilen, selv om en legger til grunn kontinental energimiks og ikke bare tenker ren norsk vannkraft. En god artikkel om dette finner jeg i Teknisk Ukeblad, som jo normalt er en god kilde når man forsøker å gå litt mer i dybden. 21.01.17 hadde nemlig Marius Valle en nyansert og interessant artikkel: 12 myter og fakta om elbil og forurensing . Den anbefaler jeg alle elbilhatere å lese, grundig.

Den andre gode grunnen til at elektrifisering er en god idé, handler om regenerering. Energi kan jo aldri bli borte, den omformes bare til andre og generelt mindre anvendelige former, for eksempel termisk energi når du bremser. Når du tråkker på bremsepedalen i en tradisjonell bil, omformer du rett og slett den høyverdige bevegelsesenergien du hadde opparbeidet deg til ren kråkeglede.

Derfor er det stort poeng å prøve å gjenvinne mest mulig av denne energien. Og her paraderer elektromotoren, siden den også fungerer som generator. BMW har forsøkt å utnytte dette som en del av Efficient Dynamics-satsning siden 2007, men det er tross alt begrenset hva du klarer å gjenvinne med et lite 12V-batteri som energilager.

Regenerering er jo også hovedpoenget i hybrider uten lademulighet, slik for eksempel Toyota har satset mye på helt siden første generasjon av Prius. Regenerering har også potensial til å motvirke en del av vektulempen enkelte gjør et for stort poeng ut av når de prøver å snakke ned ladbare biler. Om du tar i litt, med en riktig stor batteripakke, kan du kanskje regne et vektpåslag på 20% i forhold til en bil uten batteripakke.

Men: Da vil det ikke kreve 20% mer energi å holde konstant fart på flatmark. Der er økningen i rullemotstand og dermed energiforbruk helt marginal. Det vil derimot kreve 20% mer energi å klatre opp en stigning med en viss høyde. Med effektiv regenerering av energien kan derimot mye av denne ekstra jobben det var å løfte kiloene opp, brukes til å lade batteriet på vei ned igjen. Verden er nok ikke så vakker at du får igjen alle de 20 prosentene, men det pynter betraktelig på regnskapet.

Felles standard for hurtigladning (CCS) er i ferd med å bygges ut i Europa, i stor skala. Med ladeeffekt opp mot 350kW er siste brikke i elbilrevolusjonen på plass: Da vil det også fungere fint å bruke elbil på langtur.

For å utnytte regenerering, må du altså ha en eller annen form for effektiv energilagring. Da er hybridløsninger eller rene elbiler svaret. Den historiske Akilles-hælen her har selvsagt vært batteriteknologi, men nå løsner det, for alvor. Og da tenker jeg ikke på alle de mulige og svært lovende alternativene til dagens litium-ion-teknologi (de kommer nok når teknologien er moden).

Nei, det som virkelig løsner nå, er at framskritt, produksjonsteknologi og store utbygginger av kapasitet på den etter hvert veletablerte «mobilbatteriteknologien», gjør at prisene faller – kraftig. Her er prisen i dollar per kilowattime den beste internasjonale målestokken. I 2010 lå prisen på 1000 $/kWh. I 2015 var prisen nede i 400 dollar. Nå hevder Opel at kostnaden for batteriene i Ampera er 130 $/kWh, og Tesla topper dette med at deres Gigafactory 1 skal kunne produsere batterier til 125 $/kWh. Prognosene som indikerer at den magiske 100 dollar-grensen kan nås før 2020, virker derfor realistiske. Det regnes som en gyllen grense der elbiler kan konkurrere med forbrenningsbiler prismessig – uten statlige insentiver.

Den siste faktoren som gjør at elbilrevolusjonen nå er veldig tydelig, er utbygging av hurtigladere. I Norge er vi jo godt i gang, med politisk drahjelp. I europeisk perspektiv er derimot nyheten som ble sluppet mot slutten av 2016 en klar indikasjon på retningen utviklingen går i: BMW Group, Daimler AG, Ford Motor Company og Volkswagen Group med Audi og Porsche samarbeider om en felles standard for hurtigladning (CCS).

Jeg liker plug-in hybrider, og i8 er nok toppen av det jeg har kjørt. Spørsmålet er om jeg også kan finne kjøreglede helt uten forbrenningsmotor. Det har jeg planer om å finne ut i neste ukes blogginnlegg: Da skal jeg kjøre i3.

Utbygningen av det nye, europeiske hurtigladenettet starter nå, i 2017. De melder at fram mot 2020 skal det bygges ut “tusenvis” av hurtigladestasjoner langs europeiske motorveier – med ladeeffekt opp mot 350 kWh. Det fremgår ikke som harde tall i pressemeldingene, men dette medfører nok også en ladespenning på 800 Volt, slik det har vært spekulert en del i. Det er nesten to og en halv gang så kraftig som Teslas Supercharger (eller 175 vanlige panelovner på full guffe, om du vil ha en huslig referanse).

Det betyr at du kan lade opp flere hundre kilometers rekkevidde i løpet av en normal toalettpause. Da begynner elbil virkelig å bli interessant som fullgod erstatning for den fossile feriebilen.

For min del skjønner jeg veldig godt hvorfor elektrifiseringen kommer. Om jeg liker det, er en helt annen sak. Det vil jeg kjenne på neste uke. Da skal jeg nemlig kjøre BMW i3 for første gang.

Gå til toppen av siden

Mer fra temaet Teknikk:

BLANKERE ENN NY? PIGG PÅ!

Relaterte artikler:

annonse ▼

annonser på bergeblogg.no