Elbiler tekniske løsninger og ladesystemer

Transkript

1 Næringspolitisk verksted Elbiler tekniske løsninger og ladesystemer Egil Mollestad CTO Think Global as Page 1

2 17 år med El-bil erfaring Page 2

3 TH!NK city spesifikasjoner Antall seter 2 (opsjon 2+2) Rekkevidde Maks hastighet km* 110 km/h Lengde 3,120 mm Vekt 1036 kg inklusive 260 kg batterier Bagasje kapasitet 350 L *Avhengig av batteri alternativ Page 3

4 Bilen er bygget rundt batteriet skjul Page 4

5 Kraftig sikkerhetskarroseri i stål og aluminium Aluminium overramme Høyfast stål underramme Page 5

6 Eksteriør Gjennomfarget ABS plast Paneler som er enkle å skifte og resirkulere Ingen sveising eller lakkering Page 6

7 Batteriuavhengig design Alle batterier som tilfredsstiller et definert mekanisk og elektrisk grensesnitt kan enkelt tilpasses bilen. 3 ulike batterityper: Høytemperatur sodium Li - jernfosfat med sylindriske celler Li Mn oksid med prismatiske celler Page 7

8 Batterikjemi Bly-syre NiCd NiMh Li Sodium Energitetthet (Wh/kg) på systemnivå Energi innhold (kwh) (260 kg batterier) Rekkevidde (km) TH!NK city (260 kg batterier) Potensial for energitetthet i et 5 års perspektiv er Wh/kg som vil gi rekkevidde på ca km pr ladning Page 8

9 2 hovedtyper batterier for El-biler Sodium Litium Aktive materialer Fordeler Nikkel, jern, salt Robust og sikkert Inneholder ikke brennbare materialer God energitetthet Billige materialer Uavhengig av utetemperatur Lang levetid Litium + tilsetningsstoffer som mangan, kobolt og aluminium Opererer ved normale temperaturer, trenger ikke være tilkoblet strømnettet for å være operativt Middels til god energitetthet (avhengig av kjemi) Leverer høy effekt Lang levetid (avhengig av kjemi) Mange leverandører Godt egnet for hurtigladning Ulemper Høytemperaturs batteri som må holdes varmt Kun en leverandør med begrenset kapasitet (kommer flere) Lav effekt Ikke godt egnet for hurtiglading Inneholder brennbare materialer og krever avansert elektronikk for å oppnå god sikkerhet Høye materialkostnader Spesielle utfordringer knyttet til drift i svært kaldt og svært varmt klima Page 9

10 Teknologisk modenhet Hvordan velge optimalt batteri? Sikkerhet Automotive erfaring Effekt System kompetanse Energitetthet Levetid Kommersielle betingelser There are liars, damn liars and battery suppliers Page 10

11 Utvikling de neste årene Sodium Lithium Andre Høyere energieffektivitet Lavere driftstemperatur Lengre levetid Flere leverandører Økt prod. kapasitet Pris ned mot 300 $/kwh Høyere energieffektivitet Nye anoder, katoder og elektrolytter som gir økt sikkerhet og lengre levetid Større celler Pris ned mot 400 $/kwh Mange leverandører Doble systemer med sodium for energilagring og litium for effekt Nye typer basert på sink, aluminium og andre grunnstoffer Uorganiske elektrolytter Keramiske separatorer Page 11

12 Hvor stort er det praktisk å ha et el-bil batteri? Ladetiden fra et vanlig vegguttak er proporsjonal med batteriets størrelse 15 kwh ladetid: 5 t rekkevidde: 100 km 30 kwh 10 t 200 km 60 kwh 20 t 400 km For i praksis å kunne utnytte store batterier er det nødvendig med hurtigere ladning som krever strømforsyning ut over det vanlige kurser kan levere. Enkelte litium baserte systemer kan lades opp til 80% på 10 min Liten tro på utskiftbare systemer Page 12

13 To alternativer: On-board lader med standard 10/16A plugg og 230V spenning, maks 3.6 kw effekt Off-board lader med spesial-plugg som kan levere langt høyere effekt. Mitsubishi MiEV Page 13

14 Det fungerer å lade fra standard uttak, men i fremtiden vil det være behov for hurtigladning Skal et 50 kwh batteri kunne lades fra 20 80% på en halvtime vil det kreve en strømforsyning som kan levere 30kWh på en ½ time, dvs. en effekt på 60 kw. AeroVironment hurtiglade stasjon Page 14

15 Lade infrastruktur Dagens el-biler fungerer godt når man har en fast plass hvor bilen kan lades. Dette kan enten være hjemme eller på jobben. Dersom nettselskapene i tillegg etablere flere offentlig tilgjengelige ladepunkter, vil dette være et stort fremskritt. Ref Oslo kommunes initiativ med 400 parkeringsplasser utstyrt med ladekontakter. Fase 1: Gjøre 230 V strømuttak bedre tilgjengelig Parkeringsplasser Kjøpesentre Kontorbygninger Boligområder med felles parkeringsanlegg Andre plasser der biler parkeres for noen timer Spørsmål: Hvordan fakturere kundene for strømmen? Page 15

16 Fase II Bygge infrastruktur for hurtigladning Må avklares først: Industristandard for ladeplugger Industristandard for interfase mellom bil og lader slik at de ulike merkene EL-biler kan benytte samme lader El-bil bransjen må bli enige om standarder. Dette kommer til å ta tid. Nettselskapene bør derfor konsentrere seg om utbygging av standard 230 V ladepunkter Page 16

17 Smart lading I fremtiden vil det komme et stort antall plug-in hybrider og El-biler. Hva skjer med belastningen på nettet når alle disse starter lading på ettermiddagen når nettet allerede har sin maksimale belastning? Energiselskapene har behov for å forstå hvordan de kan påvirke når bilen lades. Det er stort fokus på global oppvarming og et sterkt politisk ønske om å utnytte fornybar energi for å redusere bruk av fossile brennstoff og bedre energisikkerheten. En konsekvens er at bilindustrien ser for seg at en viktig del av fremtiden vil være en elektrifisering av transportsektoren. Et stort antall El-biler og Plug-in hybrider vil gjennom myndighetsinitierte insentiver bli tatt i bruk i til dels ganske konsentrerte områder. Energiselskaper og El-bil produsenter må gå sammen for å utvikle løsninger som unngår at strømnettet vil bli overbelastet. Vi har forslag til løsninger! Page 17

18 Mindbox GPS / GSM / GPRS M2M server Think Technology and service Network Provider Energy Provider

19 Betydelige test programmer i andre Europeiske land Power Circle (energi og industrisektoren i Sverige) har stått i bresjen for å utplassere 1000 biler i test prosjekt forskjellige steder i Sverige. Motto: Med vind i tankene. Gorden Brown har tatt initiativ til tilsvarende prosjekt der THINK deltok i en internasjonal arbeidsgruppe i forrige uke. Anbefalingene fra gruppen blir formulert i en rapport som skal fremlegges på neste G8 møte. EDF i Frankrike har 30 personer som utelukkende jobber med elektrifisering av transportsektoren. Finske Fortum har 15 mann som arbeider med tilsvarende prosjekter. Energiselskapene har mulighet til få samme betydning for bilindustrien som oljeselskapene hittil har hatt! Page 19

20 Lykke til! Page 20