Batteri elektrisk kjøretøy

I et elektrisk kjøretøy spiller batteriet, eller rettere sagt batteripakken, en avgjørende rolle. Denne komponenten bestemmer blant annet rekkevidde, ladetid, vekt og pris på et elektrisk kjøretøy. I denne artikkelen vil vi lede deg gjennom alt du trenger å vite om batterier.

La oss starte med det faktum at elektriske kjøretøy bruker litium-ion-batterier. Batterier av denne typen finnes også i mobiltelefoner og bærbare datamaskiner. Det finnes ulike typer litium-ion-batterier som behandler ulike råvarer som kobolt, mangan eller nikkel. Fordelen med litium-ion-batterier er at de har høy energitetthet og lang levetid. Ulempen er at det ikke er mulig å bruke full kraft. Det er skadelig å lade ut batteriet helt. Disse spørsmålene vil bli viet mer oppmerksomhet i de følgende avsnittene.

I motsetning til en telefon eller bærbar datamaskin har elektriske kjøretøy et oppladbart batteri som består av et sett med celler. Disse cellene danner en klynge som kan kobles i serie eller parallelt. Batteriet tar mye plass og veier mye. For å fordele vekten så mye som mulig over kjøretøyet, er batteriet vanligvis innebygd i bunnplaten.

kapasitet

Batterikapasitet er en viktig faktor for ytelsen til et elektrisk kjøretøy. Kapasiteten er spesifisert i kilowatt-timer (kWh). For eksempel har Tesla Model 3 Long Range et batteri på 75 kWh, mens Volkswagen e-Up har et batteri på 36,8 kWh. Hva betyr egentlig dette tallet?

Watt – og dermed kilowatt – betyr kraften et batteri kan produsere. Hvis et batteri leverer 1 kilowatt strøm i en time, er det 1 kilowatt.time energi. Kapasitet er mengden energi et batteri kan lagre. Watt-timer beregnes ved å multiplisere antall ampere-timer (elektrisk ladning) med antall volt (spenning).

I praksis vil du aldri ha full batterikapasitet til rådighet. Et helt utladet batteri – og derfor bruker 100 % av kapasiteten – er skadelig for levetiden. Hvis spenningen er for lav, kan elementene bli skadet. For å forhindre dette etterlater elektronikken alltid en buffer. Full lading bidrar heller ikke til batteriet. Det er best å lade batteriet fra 20 % til 80 % eller et sted i mellom. Når vi snakker om et 75kWh batteri, er det full kapasitet. Derfor må man i praksis alltid forholde seg til mindre brukbar kapasitet.

temperatur

Temperatur er en viktig faktor som påvirker batterikapasiteten. Et kaldt batteri fører til en betydelig reduksjon i kapasitet. Dette er fordi kjemien i batteriet ikke fungerer like bra ved lave temperaturer. Som et resultat må du om vinteren forholde deg til et mindre utvalg. Høye temperaturer påvirker også ytelsen negativt, men i mindre grad. Varme har en stor negativ effekt på batterilevetiden. Dermed har kulde en kortsiktig effekt, mens varme har en langtidseffekt.

Mange elbiler har et Battery Management System (BMS) som blant annet overvåker temperaturen. Systemet griper ofte også aktivt inn gjennom oppvarming, kjøling og/eller ventilasjon.

levetid

Mange lurer på hva batterilevetiden til et elektrisk kjøretøy er. Siden elektriske kjøretøy fortsatt er relativt unge, er det ikke noe fasitsvar ennå, spesielt når det kommer til de nyeste batteriene. Dette kommer selvfølgelig også an på bilen.

Levetiden bestemmes delvis av antall ladesykluser. Med andre ord: hvor ofte batteriet lades fra tomt til fullt. Dermed kan ladesyklusen deles inn i flere ladninger. Som nevnt tidligere, er det best å lade mellom 20 % og 80 % hver gang for å forlenge batterilevetiden.

For rask lading bidrar heller ikke til å forlenge batterilevetiden. Dette skyldes at temperaturen stiger kraftig under hurtiglading. Som allerede nevnt påvirker høye temperaturer batteriets levetid negativt. I prinsippet kan kjøretøy med aktivt kjølesystem motstå dette. Generelt anbefales det å veksle mellom hurtiglading og normallading. Det er ikke så ille med hurtiglading.

Elbiler har vært på markedet en stund nå. Så med disse bilene kan du se hvor mye batterikapasiteten har gått ned. Produktiviteten synker typisk med rundt 2,3 % per år. Utviklingen av batteriteknologi står imidlertid ikke stille, så nedbrytningsgraden bare synker.

Med elektriske kjøretøy som har kjørt mange kilometer, er ikke kraftfallet så ille. Teslaer, som har kjørt over 250.000 90 XNUMX km, hadde noen ganger mer enn XNUMX % av batterikapasiteten igjen. På den annen side er det også Teslaer hvor hele batteriet er byttet ut med mindre kjørelengde.

produksjon

Produksjonen av batterier til elektriske kjøretøy reiser også spørsmål: hvor miljøvennlig er produksjonen av slike batterier? Skjer det uønskede ting under produksjonsprosessen? Disse problemene er relatert til sammensetningen av batteriet. Siden elektriske kjøretøy kjører på litium-ion-batterier, er litium uansett et viktig råstoff. Men det brukes også flere andre råvarer. Kobolt, nikkel, mangan og/eller jernfosfat brukes også avhengig av batteritype.

Miljø

Utvinningen av disse råvarene er skadelig for miljøet og skader landskapet. I tillegg brukes ofte ikke grønn energi i produksjonen. Dermed påvirker også elbiler miljøet. Det er sant at batteriråmaterialer er svært resirkulerbare. Kasserte batterier fra elektriske kjøretøy kan også brukes til andre formål. Les mer om dette emnet i artikkelen om hvor miljøvennlige elbiler er.

Arbeidsforhold

Fra et arbeidsforholdssynspunkt er kobolt det mest problematiske råstoffet. Det er bekymringer om menneskerettigheter under gruvedrift i Kongo. De snakker om utnyttelse og barnearbeid. Dette er forresten ikke bare knyttet til elbiler. Dette problemet påvirker også telefon- og bærbare batterier.

utgifter

Batterier inneholder dyre råvarer. For eksempel har etterspørselen etter kobolt, og med det prisen, skutt i været. Nikkel er også en dyr råvare. Dette betyr at kostnadene ved å produsere batterier er ganske høye. Dette er en av hovedårsakene til at elbiler er dyrere sammenlignet med bensin- eller dieselekvivalenter. Det gjør også at en modellvariant av en elbil med større batteri ofte blir mye dyrere med en gang. Den gode nyheten er at batterier er strukturelt billigere.

nedlasting

Akkuprosent

Elbilen angir alltid hvor stor prosentandel av batteriladingen. Det kalles også Ladetilstand kalt. En alternativ målemetode er Utløpsdybde... Dette viser hvor utladet batteriet er, ikke hvor fullt det er. Som med mange bensin- eller dieselbiler, oversetter dette ofte til et estimat for gjenværende kjørelengde.

Bilen kan aldri si nøyaktig hvor stor prosentandel av batteriladingen, så det er lurt å ikke friste skjebnen. Når batteriet nærmer seg lavt, vil unødvendige luksusartikler som oppvarming og klimaanlegg bli slått av. Hvis situasjonen blir virkelig alvorlig, kan bilen bare gå sakte. 0 % betyr ikke et helt utladet batteri på grunn av den nevnte bufferen.

Lastkapasitet

Ladetiden avhenger av både kjøretøyet og lademetoden. I selve kjøretøyet er batterikapasiteten og ladekapasiteten avgjørende. Batterikapasiteten har allerede vært diskutert før. Når effekt uttrykkes i kilowattimer (kWh), uttrykkes ladekapasiteten i kilowatt (kW). Den beregnes ved å multiplisere spenningen (i ampere) med strømmen (volt). Jo høyere ladekapasitet, jo raskere vil kjøretøyet lade.

Konvensjonelle offentlige ladestasjoner lades med enten 11 kW eller 22 kW AC. Imidlertid er ikke alle elektriske kjøretøy egnet for 22 kW lading. Hurtigladeladere lades med konstant strøm. Dette er mulig med mye høyere løftekapasitet. Tesla Superchargers Charge 120kW og Fastned Hurtigladere 50kW 175kW. Ikke alle elbiler egner seg for hurtiglading med høy effekt på 120 eller 175 kW.

Offentlige ladestasjoner

Det er viktig å vite at lading er en ikke-lineær prosess. Lading ved de siste 20 % er mye tregere. Dette er grunnen til at ladetid ofte omtales som lading til 80 %.

Lastetiden avhenger av flere faktorer. En faktor er om du bruker enfase- eller trefaselading. Trefaselading er raskest, men ikke alle elbiler egner seg til dette. I tillegg bruker noen hus kun en enfaset tilkobling i stedet for en trefaset.

Vanlige offentlige ladestasjoner er trefasede og finnes i 16 og 32 ampere. Lading (0 % til 80 %) av et elektrisk kjøretøy med et 50 kWh batteri tar omtrent 16 timer ved 11 A eller 3,6 kW ladestasjoner. Det vil ta 32 timer med 22 ampere ladestasjoner (1,8 kW poler).

Det kan imidlertid gjøres enda raskere: med en 50 kW hurtiglader tar det i underkant av 50 minutter. I dag finnes det også 175 kW hurtigladere, med hvilke et 50 kWh batteri kan lades opp til 80 % på XNUMX minutter. For mer informasjon om offentlige ladestasjoner, se vår artikkel om ladestasjoner i Nederland.

Lader hjemme

Det er også mulig å lade hjemme. Litt eldre hus har ofte ikke trefasekobling. Ladetiden avhenger selvfølgelig av strømstyrken. Ved en strøm på 16 ampere lader en elbil med 50 kWh batteri 10,8 % på 80 timer. Ved en strøm på 25 ampere er dette 6,9 ​​timer, og ved 35 ampere 5 timer. Artikkelen om å få din egen ladestasjon går mer i detalj om lading hjemme. Du kan også spørre: hvor mye koster et fullt batteri? Dette spørsmålet vil bli besvart i artikkelen om kostnadene ved elektrisk kjøring.

Oppsummering

Batteriet er den viktigste delen av et elektrisk kjøretøy. Mange av ulempene med et elektrisk kjøretøy er forbundet med denne komponenten. Batterier er fortsatt dyre, tunge, temperaturfølsomme og ikke miljøvennlige. På den annen side er ikke degradering over tid så ille. Dessuten er batterier allerede mye billigere, lettere og mer effektive enn de pleide å være. Produsenter jobber hardt med videreutvikling av batterier, så situasjonen vil bare bli bedre.