Volvo har startat ett nytt märke, Polestar, för särskilt lyxiga bilar med eldrift
Batterierna gör bilarna så dyra att många tillverkare siktar på det lyxigaste segmentet på marknaden. Baserat på lång erfarenhet av bilbranschen redovisar Tege Tornvall några viktiga praktiska villkor för att köra elbil:
+ – + – + – +
Studie av 6.300 elbilar under flera år
Efter åtta år och 15.000 körda mil har ett genomsnittligt elbilsbatteri tappat 15 procent av sin ursprungliga kapacitet.
Det framgår av elbilsoperatören Geotabs studie på 6.300 elbilar i England. Geotab administrerar elbilsflottor för engelska företag och har kunnat följa dessa bilar under flera år. Elbilar är lika i alla länder, så resultaten gäller allmänt.
Batteriernas livslängd och slitage varierar med biltyp och hur bilarna körs och sköts. Men i genomsnitt tappar batterierna 2,3 procent i kapacitet (energi) per år. Efter sju-åtta år är 85 procent av kapaciteten kvar, och efter drygt 15 år återstår 70 procent.
Många elbilstillverkare garanterar minst 70 procent kapacitet kvar efter åtta år. Enligt Geotag finns då 85 procent kvar. Det kan låta betryggande.
Men det betyder inte att 85 procent kan användas. Det kan inte heller 100 procent när bilen är helt ny. Tillverkarna avråder elbilsägare från att ladda mer än ca 80 procent för att skydda batterierna mot onödigt slitage.
Man bör också lämna en reserv kvar i batteriet, också för att skydda det. Elbilars elektronik övervakar batterierna och varnar eller hindrar förare från att tömma batterierna helt eller ladda fullt.
Därför är den dagligt användbara kapaciteten kanske bara 75 procent av den maximala. Det minskar påtagligt bilarnas längsta räckvidd mellan laddningar.
Elmotorers effekt mäts i kilowatt (kW). Både deras förbrukning och batteriernas kapacitet (energiinnehåll) mäts i kilowattimmar (kWh).
En elbil med 60 kWh batteri och 1,5 kWh förbrukning per mil skulle då ha 40 mils räckvidd. Men bara om man börjar med helt fullt batteri och kör det slut tills bilen stannar. Det gör dock ingen.
Dels blir man stående mitt ute i trafiken. Man kan inte som med en vanlig bil klara sig med en reservdunk utan måste få bilen bogserad till en laddpunkt. Dyrt, omständligt, tidsödande – och kanske även farligt.
Dels förhindrar bilens elektronik att det alls går. Av maximala 60 kWh kanske man bara får tillgång till 45-50 kWh. Det minskar räckvidden till bara 30-33 mil.
Dels drar bilen ofta mer än 1,5 kWh per mil. Idealisk temperatur för batterierna är nämligen 21-21,5 grader. Det är det sällan i verkligheten. Både kyla och värme kräver mer energi från batteriet.
Det gör också tung last, hög fart och dåligt väglag. Geotabs statistik över 6.300 elbilar visar att extrem värme eller kyla kan halvera räckvidden. Därför råder Geotab den som vill köra långt med elbil att välja en bil med större batterier – som väger och kostar mer.
Att snabbladda vid laddstolpar ute i trafiken skadar också batterierna i längden. Tillverkarna avråder från mer än en snabbladdning eller två per vecka. Om någon ofta kör långt med snabbladdning, kan elektroniken hindra detta och tvinga fram långsammare laddning. Elektroniken skyddar batterierna.
Batterierna är av litium/jon-typ, samma som i mobiltelefoner, datorer och hemelektronik. Elbilar har paket av många små sådana batterier.
Dessa batteripaket är tunga och dyra. Varje kWh väger ca 7 kg. Ett 60 kWh paket väger minst 400 kg och ger 25-30 mils säker räckvidd. Om man vill komma t. ex. 50 mil på en laddning, behöver man minst 100 kWh batterikapacitet med måttliga 1,5 kWh förbrukning.
Ett sådant batteripaket väger ca 700 kg. Det kan också kosta närmare en miljon kronor. Gängse marknadspris är ca 1.500 kronor per kWh – med sjunkande tendens ned mot tusenlappen.
Osäkerhet om batteriernas livslängd och kapacitet minskar elbilars restvärde. För äldre elbilar kan batterierna kosta mer än själva bilen. Att byta ut dem kan bli mycket dyrt. Tesla-chefen Elon Musk talar om 7.000 US-dollar (65.000 kronor), men det kan bli flera gånger dyrare.
Facit för elbilar: elmotorn är liten, lätt, enkel, stark och billig. Men batteripaketen är stora, tunga, dyra, energifattiga och miljöfarliga.
Mot detta hjälper inte bränsleceller. Dessa kräver vätgas, som inte finns i naturen utan måste tillverkas från antingen natur- eller biogas eller också elektrolys av vatten. Båda sätten kräver energi i flera steg med energiförluster på vägen.
Att den producerade vätgasen sedan bara ger vattenånga som restprodukt i motorn betyder föga. Energiförlusterna på vägen till färdig vätgas uppväger flera gånger om vätgasens rena utsläpp.
Tege Tornvall
Biljournalist
+ – + – + – +
CIB, en logisk och praktisk elbil
Jag har varit entusiast för elbilar sedan 1988, men för små, praktiska CityBilar, CIB.
+ – + – + – +
by 
Ulf S. Rätt har du. Jag irrade fel bland nollorna. 150.000 för ett 100 kWh batteri är rätt. Pinsamt! Dyrt nog ändå. Men för större lastbilar blir det ändå mlljonbelopp, som helt punkterar transportkalkyler,
Kostar batteriet verkligen uppemot 1 milj kr ? . 1500 kr per kwh och ett 100 kwh batteri, så kostar det batteriet: 1500 × 100 = 150000 kr . Har jag räknat helt galet ?
Så har vi det här jobbiga med förluster och verkningsgrad.
Vi eldar olja eller kol i ett kraftverk med verkningsgrad 0.38. Därefter har vi överföringsförluster i kraftnätet, verkningsgrad 0.85 (den här uppgiften kan vara svår att få tag på och är osäker). Därefter har vi förluster vid likriktning av strömmen och batteriets laddning + urladdning. Vi försummar självurladdning.
En elektrisk ackumulators verkningsgrad vid laddning + urladdning är cirka:
Li-jon: 0,8-0,9 (anta 0.85 för elbilen)
Bly-syra: 0.5-0.9
Ni-metallhydrid: 0.7
När vi skall köra så har vi förluster i motor och drivlina, verkningsgrad 0,8. Motorförluster kommer att minska framöver allteftersom elbilar får växellådor med två eller möjligen tre växlar framåt.
Totalverkningsgraden blir för elbilen 0.38×0.85×0.85×0.8=0.22
Alltså helt jämförbart med en bensinbil och sämre än en diesel.
På vintern behöver man defrosta vindruta, mm, och värma upp kupén. Men det kan man göra genom att bränna bensin/diesel/fotogen i en konventionell kupévärmare, om förlustvärmen i batterierna inte räcker.
Jonas
Tanken är väl att producera vätgas m.h.a. elektrolys och då bildas bara Syre och Väte.
Vätgas framställning där koldioxid bildas m.h.a. reformer lämpar sig bara för småskalig produktion. Tror du att det är den metoden man skall använda sig av?
När man tillverkar vätgas från naturgas så får man två produkter – vätgas och koldioxid.
Man har bara flyttat koldioxidutsläppet från bilen till vätgasfabriken.
Lars K: Jag är också förvånad. Biltillverkarna garanterar oftast runt 70 procent kapacitet efter 8-10 år. Kanske Geotab sköter sin bilflotta ovanligt väl? Men de påpekar ju alla andra omständigheter som sänker kapaciteten. Långa, kalla vintrar gör det, förstås.
Jag är förvånad över att batterierna bara har tappat 15 % efter åtta år. Batterier i mobiler och bärbara datorer har ju tappat nästan allt efter bara några år. De klarar av att driva bara kanske en fjärdedel av den tid som gällde när de var nya, och laddas snabbt ur om apparaten inte används.
Visserligen skiljer väl tekniken en del, men mycket är också lika. Som att litiumjoner är en viktig komponent.
Tack för den informationen om bakgrunden.
Polestar har sitt ursprung i Volvos tävlande i brittiska BTCC, svenska STCC och europeiska ETCC. Racerföraren Jan “Flash” Nilsson var 1996 drivande kraft bakom STCC och grundade då i samarbete med Volvo sitt stall Flash Engineering.
2004 blev tidigare föraren Christian Dahl majoritetsägar, döpte om stallet till Polestar Racing och stärkte samarbetet med Volvo. Polestar blev Volvos tävlingssektion och utvecklade även prestandaversioner av Volvobilar.
Det ledde till att Polestar 2014 började tillverka snabba gatbilar för Volvo. Polestar blev också utvecklingsbolag för ny motorteknik och övertogs 2015 helt av Volvo. Christian Dahl tog över racingverksamheten under namnet Cyan Racing i samarbete med Volvo Cars kinesiska ägare Geely.
Därför kan man säga att bilmärket Polestar skapades 2015 och presenterade sin första elbil 2017 under namnet Polestar 1.
Om batterier som byggdes för åtta år sedan har tappat 15% kapacitet, hut mycket har då dagens batterier tappat om åtta år?
Förmodligen mindre.