Tunga hybridfordon och elektriska vägar 1 Håkan Gustavsson Senior Researcher Hybrid systems development Johan Lindström Senior Technical Expert Hybrid System Development
Vad är/gör ett tungt hybridfordon? 2 Batteri med kylsystem m.m. Elmaskin integrerad i växellådan Ett hybridfordon är i princip oberoende av infrastruktur och minskar bränsleförbrukningen jämfört med ett konventionellt fordon genom: - Återta bromsenergi - Energieffektiviserar drivlinan/hjälpsystemen ( mer el )
Exempel på långtradarhybrid 3 Elmaskin integrerad I växellådan Batteri med kylsystem m.m.
Batteridrift innerstadsbussar: Stationär laddning 4 Eldrift via batterilagring av energin kan realiseras med två drivlinor: - PHEV plugg in hybrid; både batteri och bränsletank - BEV battery electric vehicle; d.v.s. ett rent batterifordon (Båda har givetvis hybridens fördelar med energieffektivisering) Hållplatsladdning Laddning då bussen normalt inte används Bussdepå 4 4 Blått = laddning Rött = körning 00:00 06:00 12:00 18:00 24:00 00:00 06:00 12:00 18:00 24:00 Båda laddningsprinciperna inskränker bussens produktivitet vilket gör att fler bussar behövs! Laddtiden gör att fler bussar måste sättas in för att bibehålla transportservicen. Batterivikten gör att bussen tappar ca 1/3 av passagerarkapaciteten
Hur mycket bränsle sparar batterier under sin livslängd? 5 Fordon VW Golf Blue-e-Motion Max antal resenärer Batteri (cellvikt) Bränslebesparing liter/år liter/kg celler (under batteriets livslängd) Jämfört med bästa likvärdiga konventionellt drivna dieselfordonet ~5 200kg 400 20 HEV innerstadsbuss ~100 80kg 9000 560 PHEV innerstadsbuss ~100 500kg 25200 250 BEV innerstadsbuss ~60 2500kg 27000 54 Beräkningar 0,4 liter/mil x 5 mil/dag x 200 dagar/år 10 års batterilivslängd 2,0 liter/timme x 15 6,0 liter/timme x 14 6,0 liter/timme x 15 OBS! detta är ett rent resonemang om batteriers användning, transportnyttan är inte betraktad, inte heller olika utsläpp. Stora variationer i körcykler, siffrorna här är bara ett exempel!
Elektriska vägar 6 Konduktiv Pickup Elektrisk omvandlare Flera olika principiella lösningar för elektriska vägar kommer att användas på olika ställen i världen (i likhet med spårväg). I långa loppet måste internationella gränssnittstandarder fastslås (så få som möjligt). Induktiv Induktiv teknik är den i våra ögon minst utprovade, varför vi behöver bygga mest kunskap (på forskningsnivå) runt den teknologin. Pickup Elektrisk omvandlare
Två alternativ för innerstadsbussens elväg 7 Kontinuerlig Diskontinuerlig Blått = laddning och körning Rött = körning 00:00 06:00 12:00 18:00 24:00 00:00 06:00 12:00 18:00 24:00 Elvägen gör att bussens produktivitet inte påverkas jämfört med en konventionell alt. HEV buss
Elväg Hur mycket bränsle sparar batterier under sin livslängd? 8 Fordon VW Golf Blue-e-Motion Max antal resenärer Batteri (cellvikt) Bränslebesparing liter/år liter/kg celler (under batteriets livslängd) Jämfört med bästa likvärdiga konventionellt drivna dieselfordonet ~5 200kg 400 20 HEV stadsbuss ~100 80kg 9000 560 PHEV stadsbuss ~100 500kg 25200 250 BEV stadsbuss ~60 2500kg 27000 54 HEV stadsbuss Kontinuerlig elväg BEV stadsbuss Diskontinuerlig elväg Gruvlastbil (kont. Elväg) ~100 80kg 25200 1575 ~100 500kg 27000 270 ~50 ton nyttolast Beräkningar 0,4 liter/mil x 5 mil/dag x 200 dagar/år 10 års batterilivslängd 2,0 liter/timme x 15 6,0 liter/timme x 14 6,0 liter/timme x 15 6,0 liter/timme x 14 6,0 liter/timme x 15 (80kg) 110000-6,0 liter/mil x 18500 mil/år
9 Sammanfattning -Tre olika laddinfrastrukturer -Diskussion om utnyttjande av batterier -Elväg i framtiden? Illustration Maria Hildén, Vectura (Trafikverkets rapport: Malmtransporter från Kaunisvaaraområdet och elektriskt drivna lastbilar)