Alla artiklar

Publicerad 27/11/17 av Stefan Saxin

Bakgrund
Skulle man ersätta hela den svenska bilflottan med elbilar så skulle också en kraftig utbyggnad av elproduktionen att behövas (c:a 20-25% extra kapacitet som konstaterats tidigare).

Denna extra kapacitet skulle kunna byggas ut till viss del med förnyelsebar energi, men långt ifrån till fullo. Det som ligger närmast till hands är en utbyggnad av kärnkraften, och en 6-8 nya reaktorer innebär två nya kärnkraftverk. Detta innebär på lång sikt mer kärnavfall med alla dess risker och osäkerhet med långsiktig förvaring.

Vidare så är kö-problematiken någonting som inte diskuteras mycket i samband med en storskalig övergång till elbilsdrift. Det blir rejäla problem om man tänker elbilsstationer motsvarande bensinstationer. Och flaskhalsen här är helt enkelt att folk inte är beredda att vänta i flera timmar för att ladda sin bil. Man vill åka in till stationen och lämna denna inom 5-10 minuter. Och detta är högst förståeligt, speciellt om man bara är på genomresa.

Man kan därför inte bara rulla ut ny teknik enbart för att det finns några intressanta fördelar när det samtidigt kommer med ett högt och opraktiskt pris – människors tid.

Problemet med laddstationer
Det är föga troligt att det kommer finnas laddstationer såsom det idag finns bensinstationer. Laddstationer kommer sannolikt finnas nära belägna ställen, inom gångavstånd till t.ex. köpcentra och biografer där man kan spendera några timmar.

Men för de som inte vill ägna tid åt annat medan bilen laddas, så kan det dock finnas en lösning, något som avsevärt skulle kunna korta kötiderna och ta ner dessa till besökstider vi har idag på bensinstationer.

Denna lösning är helt enkelt att man har batteri-moduler som man laddar under ett antal timmar på stationen, och när en elbil anländer så tar man ut det gamla batteriet och ersätter med det nyladdade.

Men då skall man också ha klart för sig att dagens batterier i elbilar väger i många fall över 500 kg. Man skulle alltså behöva en robot eller gaffeltruck av något slag som kan göra detta byte på ett smidigt och säkert sätt.

Det andra problemet är att en standard för modulära batterier måste till, och det måste vara en enhetlig standard som gör det lätt att byta batterier snabbt.

Ägandefrågan
Den tredje skillnaden från en vanlig elbil skulle vara att batteriet inte längre ägs av bilägaren, utan det är nu ägt av ett företag. Detta leder till billigare elbilar men också till att bilägaren inget har att säga till om; antag att t.ex. det företag som äger batteriet efter några år säger att batteriet är slutkört och att p.g.a. nyare batteriteknik så tillverkas inte den aktuella modellen mer. Då står man där med en elbil som inte längre har ett fungerande batteri – alltså en ovanligt stor pappersvikt. (Detta kan också hända med normala elbilar och är inte bara ett problem för elbilar som skulle ha modulära batterier.)

En annan kö-problematik
Dock skulle man inte helt slippa kö-problematiken, då denna skulle flyttas över från att bilar ibland får köa för laddning till att batterier istället väntar på att få laddas (vilket skulle hända om t.ex. det kommer 90 bilar inom en timme, när bara 25 batterier finns tillgängliga).

Skulle man ladda för få batterier, ja då skulle ovannämnda kö-problematik uppstå. Men skulle man istället ladda för många batterier (kanske laddar man 100 stycken när bara 33 behövdes det dygnet), då blir konsekvensen att man förlorar en viss mängd elektricitet då batterier tappar i laddning över tid även när man inte använder dem. Således i detta senare fall så skulle man få mindre vinstmarginaler vid en laddningsstation.

Utmaningen blir alltså att matcha kapacitet med efterfrågan, att kunna veta med relativ säkerhet vad efterfrågan kommer vara inom det närmsta dygnet. Därför skulle man behöva veta kunders körvanor för att kunna planera. Detta kräver någon form av informationsinsamling och databehandling för att kunna göra någorlunda säkra prognoser, som samkörs med annan information (kanske hur ofta de handlar etc). Man kan också tänka sig att detta system även inkorporerar förbokning som en slags garanti till förtur, så att kunden kan vara säker på att de får ett fullt laddat batteri när de passerar genom t.ex. Linköping på Nyårsdagen kl 15. Allt detta sammantaget skulle kunna ge en någorlunda säker indikation på ungefär hur många batterier behöver laddas i förväg.

Modulära batterier skulle kunna fungera och ge kunden en bekväm (och väldigt kort) tid vid laddningsstationen. Men som sagt, det kräver standardiserade modulära batterier, automatiserat batteribyte och ett system baserat på informationslogistik.

Alternativt skulle man kunna göra mindre modulära batterier som går lättare att byta, såsom är illustrerat här.

Även om det finns utmaningar med modulära batterier så verkar det vara en bättre lösning än laddningsstationer där man måste parkera bilen i några timmar innan man kan köra vidare.

Skulle man hitta smidiga lösningar till ovan nämna problematik och biltillverkare anammar konceptet (med gemensamma batteristandarder etc), då skulle man kunna ha fungerande laddstationer ute på landsbygden och inte bara i stadsmiljö. Det skulle vara ett koncept som är mer likt det av en bensinstation än en parkeringsplats med laddstolpar.

Den stora vinnaren skulle vara konsumenten som kan lugnt fortsätta sin långresa med elbilen, och göra det på samma tid som de bensindrivna fordonen kunde göra det på.

––––––––––––––––––––––––––––––––––

Vad för slags kö-problematik kan man förvänta sig vid en elbilsstation där batterierna är icke-modulära?

Nedan har Bernt Saxin konstruerat en modell för att simulera just detta.

Pröva och se hur de olika variablerna påverkar resultatet!

––––––––––––––––––––––––––––––––––

Tveka inte att följa denna blogg då vi kommer att diskutera lösningar relaterade till energiproblematik och resiliens.

Alla artiklar