Så står sig Polestar 3 mot konkurrenterna i energieffektivitet

2022-10-19 06:00  

Suven Polestar 3 förbrukar el i nivå med BMW iX, men mer än Tesla Model Y. Vad har Polestar gjort för att hamna just där? Frikoppling av bakaxeln och växelriktare av kiselkarbid, bland annat. 

Polestar 3:s energiförbrukning är ännu inte officiellt uppmätt. Enligt preliminära siffror klockar den in på 20,1–21,1 kWh per 100 km i standardutförande och 21,9–23,1 med Performance-paketet. 

Därmed placerar sig den cirka 2,6 ton tunga suven i bottenskiktet på listan över elbilars energiförbrukning, om än inte längst ner. Några andra exempel:

  • Audi E-tron 55 Quattro: 22,2–26,1 kWh/100 km.
  • Volvo XC40 P8 AWD Recharge 23,8–25 kWh/100 km.
  • BMW iX xDrive50 19,8–23 kWh/100 km.
  • Tesla Model Y Performance: 15,6–21,4 kWh/100 km.

Alla ovan nämnda modeller är suvar, som på grund av sin svulstighet brukar vara svåra att kombinera med låg energiförbrukning. 

Ny Teknik talade under presentationen av P3 med Mattias Svahn som arbetar med produktattribut för modellen, och som fokuserar mycket på just energieffektivitet. 

Det är svårt att kombinera låg energiförbrukning med de fysiska egenskaperna hos en suv. Hur har arbetet sett ut? 

– Allt handlar om att ha en liten frontarea och en ”sleek” design som möjliggör bra aerodynamik. Long Range-modellen i standardutförande har vi även optimerat för lågt rullmotstånd och har möjlighet att koppla bort bakaxeln helt vid körning i räckviddsläge. Då kör vi helt enkelt bara på frammotorn, säger han.

Momentvektorisering

Denna funktion hänger ihop med att Polestar har valt att utrusta P3 med momentvektorisering (engelska: torque vectoring) på bakhjulen, det vill säga förmågan att automatiskt styra exakt hur mycket kraft som ska gå till respektive hjul. Detta ger bland annat bättre grepp vid halka och i dag relativt vanligt i fyrhjulsdrivna bilar. 

Funktionen löses genom dubbla kopplingar på bakaxeln, en för varje hjul. Kopplingarna sitter just efter differentialen. Genom sensorer och elektronik avgör systemet automatiskt när och hur mycket kraft som ska överföras till hjulen för maximalt grepp. 

Men – kopplingarna kan alltså även användas för att helt frikoppla de bakre hjulen från att driva fordonet. När föraren avaktiverar Perfomanceläget så försöker systemet att frikoppla bakaxeln i så hög utsträckning som möjligt för att minska energiförbrukningen, berättar Mattias Svahn.

Det är endast vid omkörningar och vissa andra manövrar som den kopplas in. När Perfomanceläget är aktiverat så driver den dock konstant på både fram- och bakaxel. 

Dubbla permanentmagnetmotorer

Polestar 3 Long Range Dual Motor, den variant som hittills presenterats, har som namnet antyder dubbla elmotorer, en på varje axel.  

Motorerna är den senaste generationen utvecklade av Volvo Cars, men tillverkade av underleverantören Delta. En nyhet är att växelriktarna (som omvandlar batteriets likström till växelström för elmotorerna) är tillverkade med halvledare av kiselkarbid, vilket innebär lägre förluster jämfört med om konventionellt kisel används.

Tesla var först med att introducera kiselkarbid i och med Model 3 som började tillverkas 2017. 

Båda elmotorerna är av typen synkron permanentmagnetmotor (PMSM), som generellt sett har lite högre verkningsgrad och bättre prestanda än induktionsmotorn (även kallad asynkronmotor).  

PMSM har dock en nackdel. Vid körning i konstant fart men med relativt låg last (så kallad cruising på till exempel motorväg) kan förlusterna bli kännbara på grund av en motverkande elektromotorisk kraft.

Av det skälet har åtskilliga biltillverkare valt att satsa på en permanentmagnet- och en induktionsmotor, bland annat Tesla. Vid cruising prioriteras därför induktionsmotorn som inte lider av samma förluster vid den typen av användning. 

Polestar gör i stället som bland annat Porsche, som använder sig av dubbla PMSM i Taycan.  

Hur kom ni fram till att ni ville använda er av dubbla permanentmagnetmotorer? 

– Vi ville ha två funktioner i ett. Alltså att både kunna frikoppla bakaxeln för att minska energiförbrukningen samt att använda den för prestanda genom momentvektorisering. Så därför gjorde vi det valet, säger Mattias Svahn.

Värmpeump – så klart

Ett annat val Polestar har gjort är att utrusta bilen med värmepump. För en bil som ska gå i nordiskt vinterklimat är det snudd på en nödvändighet, eftersom energiåtgången för att värma upp kupén annars inverkar onödigt mycket på räckvidden.

Drivlinans förluster räcker för att ge värmepumpen den basvärme den behöver för att fungera, även i kallt klimat, berättar Mattias Svahn. 

– En sådan teknik möjliggör en stor energivinst för sådana här bilar, säger han. 

Restvärmen samlas in genom en kylslinga som är gemensam för främre och bakre elmotor samt batteri. Vid behov jobbar värmepumpen också på andra hållet (alltså som ett kylskåp), för att kyla drivlinan. 

Vilken har varit den största tekniska utmaningen med att färdigställa Polestar 3, ur ditt perspektiv? 

– Det är en utmaning att få allt att lira ihop, både ur teknisk synvinkel och ur klimatperspektiv. Till skillnad från en förbränningsmotorbil måste du hushålla med varenda watt. Du måste göra en massa medvetna val – det handlar inte bara om att spara elektrisk energi utan även termisk. Det är ett stort jobb att hela tiden balansera. Samtidigt har vi ju en prestandaprodukt som även ska kunna göra av med mycket energi när kunden vill det, säger han. 

Är du nöjd med den verkningsgrad som ni har uppnått? 

– Absolut. Jag tror verkligen att detta kommer att bli bra med avseende på suv-segmentet. Framöver kommer vi ju även att ha provkörningar där vi visar verkningsgrad och prestanda, säger han. 

Johan Kristensson

Mer om: Polestar Elbilar

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.

  Kommentarer

Debatt