Til hovedinnhold
Artikkel

Med strøm på tanken

Elbil og langkjøring er to ord du ikke vanligvis finner i samme setning, men Tesla gjør et skikkelig forsøk.

Drømmen om en bil som går på elektrisitet må sies å være like gammel som den moderne bilen selv – i bilens barndom var faktisk elektrisk drevne vogner mer populære enn de mer støyende drivstoffdrikkende variantene. Men etter hvert ble bensindrevne biler rimeligere, og de hadde dessuten bedre rekkevidde og lot seg raskere fylle opp – vel å merke når infrastrukturen med bensinstasjoner kom på plass.

Idéen om en bilpark bestående av elektriske biler har likevel dukket opp med ujevne mellomrom – men da som regel i forbindelse med knapp tilgang på olje.

I dette årtusenet har interessen igjen skutt fart, og nok en gang er det fossile brensler som står for motivasjonen. Men nå er det ikke snakk om en direkte mangel på olje. Snarere er det bekymringen om hva bruken av fossile brensler gjør med miljøet vårt, både lokalt og globalt.

Nøyaktig hvor mye problemer – om enn noen – forbrenningsmotorbilismen lager for jordkloden er et spørsmål mange lærde strides om, og hele problemstillingen er et vepsebol de færreste ønsker å stikke fingrene inn i.

Mer effektivt

Uansett hvordan vi ser på det, er det likevel ikke å komme bort fra at elektrisitet og biler passer veldig godt sammen. Ikke bare gir elektriske motorer et høyt dreiemoment og eliminerer behovet for gir, men de utnytter også energi langt mer effektivt enn motorer som går på konvensjonelt drivstoff.

Foto: Transportøkonomisk institutt

Sett i forhold til bensin- og dieselmotorer, som i beste fall klarer å omsette mellom 30 og 45 prosent av den potensielle energien på tanken til nyttig bevegelse, vil en bil utstyrt med elektrisk motor gjøre en langt bedre jobb med energien den har til rådighet. Her er det snakk om omtrent 85 prosent virkningsgrad, og det uten å ta hensynt til forskjellene i motorlast.

Elbiler kan også enklere utnytte energien som ligger i regenerativ bremsing. Ved oppbremsing vil da elmotoren ta rollen som generator og putte strøm tilbake på batteriet. Kjører du fra fjellet og ned i en dal, vil du med andre ord kunne ende opp med å ha mer strøm på batteriene når du er vel nede.

Likevel er det altså den langt høyere virkningsgraden som gjør den store forskjellen. I rapporten «Strøm til biler» fra 2011 regner Transportøkonomisk institutt med at det samlede energiforbruket fra landets personbiler er på drøye 30 terawattimer (TWh). Hadde alle disse bilene blitt byttet ut med elbiler, hadde behovet snarere vært syv TWh – noe som tilsvarer omtrent fem prosent av Norges totale årlige elektrisitetsproduksjon.

Grønt nok?

Elektrisitet kan som kjent skapes «grønne» teknologier som vann-, sol- og vindkraft, noe som vil gjøre at en elektrisk drevet bil ikke vil forurense på samme måte som en bil som for eksempel går på diesel eller bensin.

Men måten elektrisiteten skapes på vil være helt avgjørende for hvor miljøvennlig en slik elbil vil være. Tenker vi CO2-utslipp, sier det jo seg selv selv at elkraft som kommer fra et kullkraftverk ikke kan sammenlignes med elektrisistet fra atomkraftverk eller fornybare energikilder.

Men selv i slike tilfeller vil elektrisk drevne biler ha fordelen av å ikke bidra med lokal forurensning, noe som er et ekstra viktig poeng i og rundt store byer. Og som vi altså har vært inne på, er elmotoren langt mer energieffektiv totalt sett.

Fra et miljøperspektiv er det uansett for for Norge sin del ganske godt stelt – her kommer nemlig nesten all kraftproduksjonen fra vannkraft.

Er elbilisme grønt, eller bare illusjonen av grønt?Foto: Vegar Jansen, Hardware.no

Men når vi krysser Norges grenser blir det vanskeligere, ettersom store deler av Europa og resten av verden belager seg på mindre grønne måter å skaffe strøm på. Likevel er det ingen tvil om at den elektrisk drevne bilen har noe for seg. Vi må kunne regne med at det i tiden fremover vil bli økt satsing på å utnytte kraft fra fornybare kilder som vann, sol og vind.

Ved siden av dette er det også et spørsmål om hvorvidt en elbil er mer eller mindre miljøvennlig å produsere enn en konvensjonell bil – og da er det gjerne batteriene som blir litt uglesett. Batteriproduksjon krever jo en del metaller og annet snacks du verken bør spise eller drikke, og gruvedrift kan være noe skikkelig miljøsvineri.

Men her skal vi ikke glemme at mye av dette materialet kan resirkuleres når batteriet kommer til det punktet. Og før det kommer dit, vil slike batterier ha mange år igjen selv om kapasiteten er for dårlig til å brukes i en bil. Et eksempel på gjenbruk er å tjenestegjøre i en batteripark som mellomlagrer strøm generert fra sol- eller vindkraft.

Problemet med strøm

En av utfordringene med å det bruke strøm som energi, er nettopp dette at det er noe herk å lagre. Derfor er det slik at vi har kraftverk som genererer strøm etter behov, og med sin spesielle geografi stiller Norge sterkt. Nokså mye nedbør og fjell gjør det relativt enkelt å «lagre» elektrisk kraft i store vannmagasiner, og dette er også grunnen til at vi er såpass store på nettopp vannkraft.

Men selv om vi her på berget kan bestemme akkurat når strømmen skal produseres, må den fremdeles transporteres. Den mest vanlige metoden går på å strekke ledninger fra en kraftstasjon til målet – greit nok når det er til et stillestående hus eller strøm over togskinnene, men for ting i bevegelse – det være seg nettbrettet eller en bil – blir det vanskelig å bruke ledning.

Uansett størrelse er prinsippet det samme.Foto: Shutterstock

Her har tradisjonelle forbrenningsdrivstoff som bensin og diesel en fordel ettersom de relativt enkelt kan flyttes og oppbevares. For strøm må vi belage oss på batterier, og for biler byr dette på en utfordring når det kommer til kapasitet. Batteriteknologien i biler er nemlig basert på det samme som vi har i alt fra bærbare PC-er til mobiler og klokker, men det krever naturlig nok litt mer krefter å flytte et tonn med metall enn å dytte en urviser rundt i ring.

Derfor sier det seg selv at batterier med nok kraft til bilkjøring er store, tunge og dyre. Den totale levetiden til slike batterier er også et spørsmål – mange av oss har jo fått merke at den bærbare PC-en får dårligere batterikapasiet etter hvert.

I 2011 regnet Transportøkonomisk institutt med at 100 kilometer kjørelengde på elektrisk drift krevde et batteri på omtrent 200 kilogram, da med en pris på rundt 100 000 kroner.

Dette har ført til at mange bilfabrikanter har satset på små og lette elbiler beregnet for å kjøre korte avstander, samt hybridbiler med konvensjonell forbrenningsmotor i tillegg til elektrisk drift. Men slike halvløsninger har ikke vært noe reelt elektrisk alternativ til vanlig bilisme – det har i større grad vært et alternativ til bussen, der du kjører i en liten «blikkboks»-modell i kollektivfeltet på vei til jobben.

Joda, noen har jo sett på dette som fremtidens løsninger, men det er nok også en del som i sitt stille sinn har sett på de små elbilene som en litt sær greie for litt sære folk.

Tesla kan bli verdens batterikonge:
Vil bygge en gigantisk fabrikk med en kapasitet tilsvarende hele verdens produksjon »

Elbil? Eller bil med elektrisk motor?

Så kom amerikanske Tesla Motors på banen med en helt annen tilnærming. Med sin andre bilmodell er det ingen store kompromisser når det kommer til kjøreegenskaper, sikkerhet, plass eller ytelse. Tesla Model S er en «skikkelig» bil drevet av en elektrisk motor, ikke en «elbil».

Og salgsstatistikkene viser klart at stadig flere begynner å ta elektriske biler på alvor. Bare i mars måned i år ble det solgt over tre tusen nye og bruktimporterte elbiler. Tesla Model S satt salgsrekord – aldri før har det blitt solgt så mye som 1494 biler av samme modell på én måned her til lands. Og ikke bare er dette Norges mest solgte bil hittil i år, tredjeplassen på den lista har en annen elbil: Nissan Leaf.

Leaf er en annen «småstor» elbil som viser at elektriske motorkjøretøy ikke nødvendigvis trenger stå tilbake for andre bilmodeller. I noen tilfeller kan det faktisk argumenteres for det motsatte – ettersom elbiler får fritak fra en rekke særnorske avgifter, kan vi på et vis si at du kan få mer bil enn du betaler for.

Kort rekkevidde, lang ladetid

Elbilen har likevel fremdeles akilleshælene igjen – rekkevidde og ladetid. Selv relativt kompromissløse Tesla Model S, som har undersiden tapetsert med en batteripakke på nærmere ett tonn, holder ikke mer enn 500 kilometer – og det er på papiret. I praksis har den en rekkevidde på drøye 400 kilometer med litt vettug kjøring.

Rekkeviddeangst trenger ikke være noe problem dersom rask lading er vidt tilgjengelig.Foto: Vegar Jansen, Hardware.no

Den labre rekkevidden hadde ikke nødvendigvis vært noe problem dersom det gikk fort å lade batteriet igjen, men slik er det heller ikke. Med en vanlig bil tar det ikke mange minuttene å svinge innom en bensinstasjon, fylle opp tanken med ønsket drivstoff, betale og kjøre videre. Med dagens batteriteknologi kan det ta lang tid – veldig lang tid – å «fylle opp» et stort batteri med strøm.

Har du ikke noe annet enn et vanlig strømuttak tilgjengelig, tar det ifølge Teslas egen kalkulator nesten syv og en halv time å «tanke» 100 kilometer kjøring.

Dette er selvsagt ikke godt nok til at en elbil blir praktisk anvendelig over større avstander. Men heldigvis finnes det løsninger for den som skal langt med sin elektriske doning, og med sine superladere er Tesla i en særklasse også på dette punktet.

Super lading

Med sin relativt korte rekkevidde og lange ladetid kan vi på en måte si at elbilen i dag er der den konvensjonelle motorvognen var for hundre år siden – i en tid det nok var enklere å finne en stall enn en bensinstasjon – for ikke å snakke om kjørbare veier.

Teslas planlagte superladerdekning mot slutten av 2014.

I det lange løp må vi kunne ha tro på at ny batteriteknologi vil kunne gjøre underverker med disse to ulempene, men med asfalt og strømførende infrastruktur på plass trenger det da slett ikke ta årevis før elbilen virkelig blir kjørbar. Her er det nok Tesla som gjør den mest oppsiktvekkende innsatsen – først og fremst ved å tilrettelegge for skikkelig langkjøring med sine biler.

Deres strategi, som går på å sette opp hurtigladestasjoner – såkalte superladere – plassert med strategisk avstand mellom hverandre, er den samme som oljeselskapene brukte for å virkelig gjøre bensinbilen populær.

Nå finnes det naturligvis flere typer hurtigladestasjoner plassert rundt omkring i det ganske land, og Transnova – et miljøfremmende organ etablert av Samferdselsdepartementet – ser for seg en storstilt opprustning av ladenettet langs veiene. Men strengt tatt er det bare Teslas proprietære superladere som virkelig er supre. På disse serveres 90 kW med likestrøm som nærmest renner inn i battericellene. Å få et halvladet batteri skal da ikke ta særlig mer enn tyve minutter.

På den tiden rekker du akkurat et toalettbesøk samt en pølse og kaffe på bensinstasjonen ved siden av. Og i nær fremtid skal det gå enda fortere – da skal stasjonene pumpes opp til å gi 130 kW.

Til sammenligning gir ikke «vanlige» ladestasjoner mer enn 22 kW eller 43 kW – disse kalles for øvrig semihurtigladere og hurtigladere. Fra en vanlig stikkontakt kan du ikke regne med mer enn 2,5 kW.

Foto: Tesla

Men selv med en superlader vil du ikke kunne fylle opp Teslaens batteri på under en time – for å unngå unødvendig slitasje og skade på batteriet er det slik at laderen kniper igjen når batteriet nærmer seg fullt. Ifølge Tesla tar det like lang tid å toppe de siste 20 prosentene av batteriet som det tar å lade opp de første 80 prosentene.

Men nå er altså heller ikke poenget med superladestasjonene at du skal behøve å fylle batteriet helt opp. Greia er at du med 80 prosent oppladet batteri skal kunne klare deg frem til neste superladestasjon – slik at du skal kunne kjøre mellom disse med så få og så hurtige stopp som mulig.

Per i dag er seks av Europas fjorten superladestasjoner her i Norge – resten finner vi sentralt plassert på kontinentet. Men planen er at dette skal utvides raskt. I løpet av året regner Tesla med at du med litt planlegging skal kunne farte over det meste av Vest-Europa og samtidig være innen anstendig rekkevidde av en superlader.

Batteribytte

At det ikke skal ta mer enn en drøy halvtime å gi bilen god nok rekkevidde til å komme seg hjem er er greit nok det, men fremdeles snakker vi om noe som tar mye lenger tid enn å fylle bensin eller diesel. For de gangene du da virkelig er i beit for tid, eller ganske enkelt ikke har lyst til å vente, ser Tesla for seg at det skal være mulig å bytte ut hele batteriet på visse «Teslastasjoner».

Ved å bytte hele batteriet får elbilene et alternativ til dette.Foto: Vegar Jansen, Hardware.no

Selskapet demonstrerte i fjor et batteribytte på sin populære bil, og det hele tok ikke mer enn halvannet minutt. Tesla Model S skal nemlig ha blitt designet for dette fra begynnelsen av.

Tanken bak er at du skal kunne bytte til et fulladet batteri for å kjapt komme frem til dit du skal, for så å skifte tilbake til ditt opprinnelige og nå fulladede batteri på vei hjem igjen. Et slikt batterilån er dog ikke gratis – det er sagt å skulle koste omtrent det samme som å fylle opp tanken i USA – hvor de også i første omgang skal dukke opp i disse dager.

Hvorvidt og i så fall når det vil dukke opp batteribyttestasjoner i Europa eller Norge, er dog ikke avklart.

Ikke helt der ennå

Ved å bygge en «skikkelig» elektrisk bil med stort batteri som gir anstendig rekkevidde, og ved å samtidig sette opp superladestasjoner som ikke krever timesvis med venting før du kan bile videre, har Tesla med sin Model S fått skikkelig liv i elbilen som et alternativ til vanlig bilisme.

Foto: Vegar Jansen, Hardware.no

Det hele er selvsagt godt hjulpet av at elbiler her er fritatt fra mange av de sedvanlige fordyrende bilavgiftene – ellers ville dette blitt en dyr doning som på ingen måte ville kunne nyte den populariteten den for tiden har her i Norge.

Men når det er sagt, er vi også et godt stykke unna det å kunne gå over til en elektrisk bilpark. Ved siden av kostnadene med store nok batterier, er det slik at dette med rekkevidde og lading krever planlegging og disiplin. Er du av den impulsive typen som gjerne tar både en og to avstikkere eller omveier, vil du finne at det kan være både langt og lenger enn langt mellom ladestasjonene utenom hovedveiene og større tettsteder.

For en del folk i grisgrendte strøk vil derfor ikke elbilen være noe spesielt praktisk alternativ til konvensjonelle motorkjøretøy.

Og selv de mest urbane byfolk vil kunne ha sine utfordringer. Har du for eksempel bare muligheter for gateparkering utenfor leiligheten, vil du kunne få et problem dersom du skulle ønske å lade bilen over natten.

Men selv om vi ikke er der riktig ennå, er det tydelig at elbilismen for alvor har begynt å blomstre.

Vi tok med Tesla Model S på en skikkelig langtur:
Slik er det å kjøre den teknologispekkede bilen »

Kilder: Wikipedia | Transportøkonomisk institutt | Tesla | Norsk Elbilforening

Les også
Thorium er materialet som kan danke ut oljen
Les også
Tesla og Panasonic skal samarbeide om batteriproduksjon
Les også
Har bekreftet navnet på en helt ny Tesla
Les også
Tesla gir bort alle patentene sine
Les også
Strømnettet blir smart – du må bytte måleren din
Les også
Tesla Model S: Elektromotoren hviner idet 2,1 tonn aluminium og batterier kastes avgårde
Les også
– Tesla er for enkel å hacke
Les også
Vi tok med Tesla på langtur
Les også
Tesla kan bli verdens batterikonge
Les også
Tesla har store planer for Europa
annonse