Elfordonsinfrastruktur - Hur fungerar laddning av elfordon och vad bör man tänka på vid installation John Engdahl ABB Marie Holmberg Schneider Electric Arrangeras av Voltimum.se portalen för elproffs
Agenda Elbilsmarknaden idag Grunderna i elbilsladdning Infrastruktur och tjänster Trender inom elbilar och elbilsladdning Elbussar Påverkan på infrastruktur
Bidrag till el-cyklar och satsning på laddstolpar hemma i regeringens budget 2018 Nytt bidrag till den som köper en elcykel eller elmoped. Totalt satsar regeringen 350 miljoner kronor under 2018 till det nya bidraget. Samtidigt höjs också bonusen för elbilar från 45 000 till 60 000 kronor medan skatten höjs för bensintunga bilar som släpper ut mycket koldioxid. Det införs också ett nytt bidrag till hushållen för den som vill ladda sin elbil hemma. Samtidigt ska regeringen se över tillgången på snabbladdare vid strategiska platser. 10-tal nya bilmodeller innan årets slut Ca 3 600 publika laddpunkter 90 svenska kommuner saknar publik laddinfrastruktur
Elbilsmarknaden - laddningskapacitet
Elbilsladdare begrepp, hur välja? 1. Tillgänglig effekt = laddningstiden - 1-fas/3-fas, - 8-32A 2. Antal uttag/laddare, fast kabel, typ T1/T2 3. Montage vägg alt markstående/stolpe 4. Hur kan matning dras fram till laddaren; - direkt från elcentral - flera laddare ska sys samman via en matningskabel 5. Energimätning 6. Laststyrning 7. Betalningstjänster 8. Servicetjänster
Elbilsladdning - grund Aktuell laddningskapacitet bestäms av den klenaste delen, antingen laddaren eller bilens batteri
Laddningssätt Mode 1 Mode 2 30cm Ej dedikerat uttag. Kabel utrustad med kontrollenhet. Mode 3 Mode 4 Dedikerat uttag för laddning. DC Snabbladdning
DC laddning jämfört med AC laddning On-board versus Off-board equipment AC Charging DC Charging On-board Charger CHAdeMO module DC Fast Charging Station BMS Li-ion battery Varje fordon kräver utrustning för att konvertera AC -> DC Investeringen i infrastruktur delas mellan hundratals användare
Användarfall Elbilsladdning - Matcha laddtid med tid spenderad på plats Hemma parkering Borta parkering Lång Borta parkering Kort Stop på resa Laddplats Hemmagarage / P-plats Gatu/P-hus Kontorsparkering Offentlig parkering Bensinmack Tid på plats 8-12 h 2-4 h 45 60 min 15-20 min Effektnivå 3,7 kw 3,7-22kw 11-50kW >50kW Liten elbil 100% 100% 50% 100% Stor elbil 80% 50% 50% 80%
Ladduttag och kontakter Normalladdning (Asien) Normalladdning (Europa) Typ 1 AC 1-fas max 32A Typ 2 AC 1-fas max 70A AC 3-fas max 63A AC Snabbladdning (Asien) Snabbladdning (Europa) CHAdeMO DC 50kW CCS/Combo2 AC/DC 100kW DC
Elbilsladdare Kontaktor Skyddsapparater; Automatsäkring Jordfelsbrytare Underspänningsutlösare (rek) Överspänningsskydd (rek) Energihantering ex; Kopplingsur Effektvakt Energimätare Styrsystem Anslutningsplintar Spänningsförsörjning till styrkort Styrkort Laddningskabel alt uttag (Type 1 or 2) Start/Stop knapp, status-led
Fördelning av laddpunkter % 10 Publik laddning 25 Arbetsplatser 65 Bostäder Energihantering Bostäder Operatörer Privata företag och kommunala tjänstebilar Service stationer / Snabbladdning Gatuparkering Publika parkeringsplatse r
Tjänster kopplade till elbilsladdning Betalning; - parkering fast pris per timme /månad - laddad energi kwh - automat, kreditkort, faktura 3 rd part Back End BMS Service; - support/larm - reservdelslager - översyn/underhåll OCPP Protokoll tillgängligt på de flesta modeller EV Interoperabilitet
Uppkopplad infrastruktur
Trender hos biltillverkarna Subtitle Nissan-Renault-Mitsubishi 12 nya batterielbilmodeller fram till 2022. VW-gruppen 80 nya elektrifierade modeller till kunderna senast år 2020 Toyota reducera fordons CO₂-utsläpp med 90 procent till 2050 Mercedes-Benz Cars 2022 kommer Mercedes ha en elektrifierad version av varje modell de säljer BMW BMW kommer ha 25 elektrifierade modeller 2025 Jaguar Enbart ska släppa batterielektriska och hybrider från och med 2020 Tesla Släpper Model 3, elbil som riktar sig mot mellansegmentet Volvo Enbart ska släppa batterielektriska och hybrider från och med 2019 5 full elektriska modeller 2019-2021, 3 Volvo modeller, 2 Polestar modeller
Premium Mainstream segment Trend - > Räckviddsförlängning Nissan Leaf 30 kwh / ~50 kw charging BMW i3 33 kwh / ~50 kw charging Hyundai Ioniq 28 kwh / ~50 kw charging Hög volym VW e-golf update 35.8 kwh / ~50 kw charging Chevrolet Bolt / Opel Ampera-E 60 kwh / ~50 kw charging Tesla Model S/X + CHAdeMo adapter 60-100 kwh / ~50 kw charging Medium volym Audi Q6 e-tron 94 kwh / ~150 kw charging Porsche Mission-E? kwh / ~300 kw charging 2016 2017 2018 2019 2020
Räckviddstrender EU, USA, APAC Större batterier, längre räckvidd -> DC snabbladdningseffekt ökar 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 Mass market EVs ~140km >180km >250km >400km 24 kwh >30 kwh 40-60 kwh >70 kwh Premium EVs >450km >80 kwh Mindre bilar: 50 - <150kW Medium segment: 120-150 kw High end : ~300/350 kw
Bilmodeller och laddteknik 2010-2016 DC high-power charging CCS ( 350 kw @400/800 V) 2017 2018 2019 2020 2021, 500 km Porsche Mission E DC high-power charging CCS ( 150 kw @400 V) 500 km Audi SUV (Q6) FF 91 650 km 650 km?? km VW ID Buzz 500 km DC fast charging CCS (50 kw @400 V) DC fast charging CHAdeMO (50 kw @400 V) 110 km October 13, 2017 Nissan Leaf 1.0 120 km Mercedes Vito E-cell Peugeot Partner Citroën C-Zero 110 km Mitsubishi Peugeot ion Outlander PHEV Kia Mitsubishi i-miev Citroën Berlingo Soul-EV AC fast charging 43 kw AC charging 22 kw AC charging 11 kw Only AC slow (3.6-7.2 kw) Smart ED Gen 1 110 km 110 km Tesla Model S Renault Fluence ZE 110 km VW e-up! 110 km 130 km Renault Zoe ZE 450 km BMW i3 130 km VW e-golf 130 km Nissan Leaf 1.1 40 km 110 km Daimler Smart ED 150 km 130 km Tesla +adapter Mercedes B250E 110 km Nissan e-nv200 Renault Zoe 140 km 180 km Nissan Leaf 3.0 130 km Ford Focus 100 kmrenault Mahindra e20 Renault Electric 200 km Kangoo ZE Twizy Honda Fit Citroën E-Mehari 300 km Opel Ampera-e Jaguar i-pace Hyundai Ioniq 200 km 190 km BMW i3 2.0 140 km VW e-golf 1.1 300 km Nissan Leaf 2.0?? km Renault Zoe 1.1 Daimler E-Smart 450 km Tesla Model S Tesla Model X (adapter) 110 km 300 km 450 kmh?? km350 km 450 km 450 km Tesla Model 3 ccs? Infinity LE Lucid Air 165 km Focus Electric 200 km Kia Niro?? km VW CUV??? km?? km AstonMartin RapidE 320 km Hyundai esuv VW SUV Ford Model E BMW Mini E Volvo EV Skoda E?? km 500 km 500 km??? km Mazda EV chademo??? km 500 km? Daimler EQ?? km Renault XX VW ID 500 km? Peugeot mid-size 450 km?
DC-Snabbladdning i Europa 4.617 CHAdeMO / 3.361 CCS snabbladdningstationer i Europa ( 01/09/2017) www.chademo.com http://ccs-map.eu/ http://www.charinev.org/ccs-at-a-glance/infrastructure/
Elbussar innebär ny lösningar för kollektivtrafik stadsplaneringen Laddhybrid- och elbussar Kommer närmare passagerarna Möjligheter till hållplatser inomhus, i t ex köpcentrum, sjukhus etc Öppnar upp möjligheter för busslinjer i nya områden Tysta, rena elbussar ger högre livskvalitet och ökar värdet på fastigheter
Busstillverkarna
Nästa nivå av kollektivtrafik Sverige satsar på elbussar Värnamo Östersund Umeå kommun Eskilstuna Landskrona Göteborg Norrtälje Södertälje Luleå
Elektriska bussar och tungfordonsladdning 50 kw 450 kw Automatisk anslutning Högeffekts DC överföring till buss upp till 450 kw Trådlös kommunikation mellan buss och laddare baserad på öppna internationella standarder EN/IEC 61851-23 ISO/IEC 15118 Övervakning Remote management
Vad händer med infrastrukturen - Stora effektutag långt ut i nätet - Utmaningar att tillgodose den kapacitet (hög effekt) som kommer att efterfrågas - Dyra elabbonemang pga höga effekttoppar
Elbilsladdning har påverkan på fastigheten
Energistyrning i fastigheten A Statisk - Uppmät tillgänglig energi som inte utnyttjas. - Avsätt kontinuerlig effekt till elbilsladdning. - Total energiförbrukning i byggnaden = övriga laster + elbilsladdning. B Byggnadens normala last A Dynamisk - All tillgänglig energi allokeras till elbilsladdning. - Effekten varierar över tid beroende på byggnadens övriga last. - Utnyttjar elanläggningen maximalt. B Byggnadens normala last A=B+C C C=A-B C
Elfordonsladdning och nättransformationen Från centraliserat till distribuerat nät Traditionellt nät Framtidens nät New developments are accelerating the transition
Nätet kan förstärkas med batterlösningar och kraftkvalitetsprodukter
?