”Bättre med elvägar än att alla kör Tesla”

2017-03-30 06:00  

DEBATT. Om alla skulle köpa sig en Tesla, eller likvärdig bil, så skulle samhällskostnaden för bilarnas batterier bli mycket hög. Det är mer ekonomiskt att satsa på elvägar – även för personbilar, skriver professor Mats Alaküla.

Kraven på lägre energiförbrukning och lägre emissioner har drivit på och gett utvecklingen av helt elektriska fordon en renässans. Det senaste decenniet har det dykt upp nya tillverkare av både personbilar, bussar och till och med tunga lastbilar som alla är just helelektriska.

Teslas personbilar bär på över ett halvt ton batterier. Elektriska stadsbussar behöver över tre ton batterier för att nätt och jämnt klara en dags körning. Alternativt behöver de, med mindre batterier ombord, laddas med effekter upp till en halv megawatt vid busslinjernas ändhållplatser.

Tunga lastbilar skulle behöva närmare tio ton batterier för att klara fyra timmars körning på landsväg och sedan laddas på en lunchrast med en megawatt för att kunna fortsätta resan. Detta är ingen kommersiellt realistisk lösning.

Personbilarna behöver snabbladdare på en bra bit över 100 kW var 30:e mil. Det fungerar alldeles utmärkt för den enskilde, men om alla skulle göra likadant – det vill säga köpa en Tesla eller likvärdig bil med närmare 100 kWh batteri ombord – så skulle samhällskostnaden för dessa batterier bli mycket hög. Genomsnittsbatteriet för olika elbilstorlekar är drygt 70 kWh.

Om vi räknar lågt med 4 miljoner personbilar i Sverige i dag, och ungefär 1000 kronor/kilowattimma batterier (lågt räknat), så är värdet av alla dessa batterier cirka 300 miljarder kronor. Dessa batterier ska därtill bytas ut med upp till tio års intervall. Dessutom skulle vi troligen behöva ha över 10 000 snabbladdningsplatser med så kallade ”Superchargers”, för att täcka långresetoppar vid (stor-)helger.

Dessa kostnader kan jämföras med den uppskattade kostnaden för höghastighetståg i Sverige som är 230 miljarder kronor.

Stadsbussar och distributionslastbilar är i många fall möjliga att köra på ren eldrift med enbart nattladdning av batterierna, men då till priset av 2–3 ton batterier per fordon. Även med så låga batterisystemkostnader som 1 000 kronor/kWh rör det sig om minst 200 000–300 000 kronor per fordon.

Mot denna bakgrund är någon form av kontinuerlig laddningsteknik (laddning under körning) en möjlig lösning. I Sverige har under de senaste åren inte mindre än tre olika lösningar för elvägsteknik utvecklats, samt ytterligare två demonstrerats.

1. Elways är en konduktiv teknik förlagd i vägbanan.

2. Alstom ERS är en konduktiv teknik förlagd i vägbanan.

3. Elonroad är en konduktiv teknik, förlagd på vägbanan.

4. Bombardier Primove är en induktiv teknik, förlagd i vägbanan.

5. Siemens E-Highway är en konduktiv teknik med kontaktledningar ovanför fordonen.

De flesta av dessa tekniker är redan i dag, eller kommer mycket snart vara, redo för användning på allmän väg. De spontana frågorna rör ofta elsäkerhet, snöröjning och olyckor, men de är väl tillgodosedda med bra lösningar.

Elvägstekniken har potential att i grunden förändra förutsättningarna för eldrivna vägfordon. På elväg kan till exempel helt elektriska lastbilar köra hur långt som helst på ren eldrift, utan stora batterier.

Om Sveriges riks- och europavägnät (15 000 km) skulle täckas med elvägar, skulle nästan inga vägfordon behöva batterier för mer än fem mils körning. De flesta personbilar som i dag säljs som plugin-hybrider har cirka fem mils räckvidd på batteridrift utan att passagerar- eller bagageutrymme påverkas allvarligt av batteriernas storlek. Även bussar och lastbilar kan ganska lätt utrustas med fem mils batteriräckvidd.

Om det är möjligt att utrusta Sveriges riks- och europavägnät med en elvägsteknik som även kan användas av personbilar, så skulle dessa därför behöva cirka 15 kWh batterier (väger 100 kg) var i stället för de dryga 70 kWh som är ett genomsnitt för rena elbilar. Det skulle reducera kostnaden för bara batterierna i personbilarna från cirka 300 till 60 miljarder kronor.

Tunga lastbilar skulle samtidigt behöva batterier till ett samhällsvärde av upp till 10 miljarder kronor för fem mils batteriräckvidd. Elvägslösningar uppskattas i dag kosta cirka 15 miljoner kronor per kilometer (en fil i var körriktning), vilket på Sveriges riks- och europavägnät motsvarar 225 miljarder kronor.

Utan någon form av elvägar skulle alltså den tunga lastbilstrafiken inte kunna elektrifieras, om inte en bränslecellslösning visar sig kommersiellt hållbar, och personbilstrafiken skulle behöva batterier till ett värde av 300 miljarder kronor, som dessutom behöver bytas ut minst vart tionde år!

Med elvägsteknik för 225 miljarder kronor och batterier till lastbilar och personbilar för sammanlagt ytterligare 70 miljarder kronor så skulle alltså väsentligen all vägtrafik kunna elektrifieras till ungefär samma kostnad som bara personbilsbatterierna skulle kosta om de inte kan använda elvägar. Då ska man dessutom komma ihåg att elvägstekniken kommer att ha en väsentligt längre avskrivningstid än fordonsbatterierna samt att behovet av snabbladdningsstationer för elfordon försvinner.

Elvägsteknik är i dag en lovande möjlighet, och kanske en nödvändighet, för en omfattande elektrifiering av tunga lastbilstransporter. Samtidigt visar beräkningsexemplet att det alltså är hos personbilarna som den största delen av samhällsvärdet av elvägar ligger. Däremot är det med den kommersiella trafiken som elvägsteknik kan införas i samhället.

Sist men inte minst så ger Sveriges världsledande ställning inom elvägsteknik en möjlighet till att stärka både svensk fordonsindustri och elektroteknikindustri samt att bygga en ny exportsektor.

Mats Alaküla, professor i industriell elektroteknik, Lunds tekniska högskola.

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Senaste inom

Debatt

SPONSRAT INNEHÅLL

ANNONS