Volvo Cars mål: 1 000 km räckvidd – här är nyheterna från Tech Moment

Dubbelriktad laddning, räckvidd uppemot 1 000 kilometer på en laddning och centralt processorsystem. Det är några av nyheterna när Volvo Cars stakar ut sin elektriska framtid.

I likhet med bland annat Tesla och Volkswagen bjöd Volvo Cars på onsdagseftermiddagen in till ett eget evenemang där de viktigaste teknikframstegen presenterades. Biltillverkaren döpte händelsen till Volvo Cars Tech Moment.

På agendan fanns säkerhet, databehandling, batterier och framdrivning, konnektivitet/UX och design. En hel del alltså. Här går Ny Teknik igenom de viktigaste beskeden som Volvo Cars, som vill vara helt elektriskt till 2030, lämnade.

Artikeln uppdateras löpande.

Säkerhet och självkörning

Det första Volvo ville ta upp var säkerhet i framtiden samt det på senare år så hett omdebatterade ämnet självkörande bilar.

– Vi har tagit stora steg förut med trepunktsbältet och krockkudden. Men nu tar vi ett stort steg inom säkerhet inte bara för de som sitter i bilen, utan för alla trafikanter, säger Mats Moberg, ansvarig för forskning och utveckling på Volvo.

Den centrala delen i den lösning som Mats Moberg pratar om är lidar. Volvo har sedan tidigare investerat i företaget Luminar och deras sensor kommer framöver att sitta på Volvos bilar.

– Vi inför säkerhet varenda mil som körs, säger Ödgärd Andersson, vd för dotterbolaget Zenseact, men tidigare ansvarig för mjukvaruutveckling och elektronik på Volvo Cars.

Med detta syftar de båda på att en sensor som lidar hela tiden skickar viktig data, som sedan kan användas för att förbättra säkerhetssystem samt utveckla nya funktioner snabbare.

– Förr i tiden fick vi åka ut till olycksplatser om vi behövde data. Nu får vi den via sensorer och uppkoppling. Det här gör att vi kan utveckla säkerheten för varje sekund som går. Vi kommer även kunna använda ai som nästa generations säkerhetssystem, säger Ödgärd Andersson.

Drive, Cruise och Ride

Volvo gillar ju inte att prata om självkörande bilar utifrån SAE:s nivåer utan vill hellre prata om övervakad samt oövervakad körning. Det här delar man in i tre kategorier: Drive, Cruise och Ride.

Den första är endast säkerhetssystem som autobroms och liknande påkopplat. Du som förare ska aktivt köra bilen. Nästa steg, Cruise, handlar om adaptiv farthållare med aktiv filhållare med mera. Alltså teknik som kan köra bilen, men inte klarar komplexa situationer – återigen är det föraren som är ansvarig.

Sista steget Ride är då bilen ansvarar för körningen, helt själv, och där lidarn, spelar huvudrollen.

– I dag har vi Drive och Cruise, men i morgon kommer vi att ha alla tre, säger Mats Moberg och menar med det att morgondagen är när ersättaren till XC90 kommer 2022.

Volvo ser att Ride kommer att ”slås på” vartefter de har säkra zoner klara. Alltså område för område och väg för väg. Så bara för att du köper en bil med tekniken – så kan det vara så att du inte kan använda den. Men hur blir det, kommer det vara en ett dyrt tillval, eller kommer det vara mer tillgängligt?

– Jag tror att tekniken kommer fungera fantastiskt. Och om den nu finns så har jag svårt att se att den skulle vara ett tillval. På samma sätt som säkerhetsbälten och krockkuddar inte är ett tillval. Lidar på taket kommer att bli ett karaktärsdrag tror jag – då kommer folk veta att här kommer en säker bil, säger Volvochefen Håkan Samuelsson.

Databehandling

Tätt knutet till självkörande och säkerhet är mjukvara. Ett område som Volvo säger de kommer prioritera högt numera och framöver ska all mjukvara utvecklas internt.

– Dagarna när vi bara sålde hårdvara är över. Numera handlar bilar så mycket om mjukvara. Men att köpa det av en underleverantör ger oss inte det vi vill ha för att vi ska kalla det en Volvo. Därför ser vi att det här måste vi göra själva. Som jag ser det är det här nästan lika viktigt som att vi ska bli ett elbils-företag, säger Håkan Samuelsson.

Volvos mjukvaruansvarige Patrik Bengtsson säger att i takt med ökade datavolymer så ökar komplexiteten men även värdet. Och för att vara framgångsrik som biltillverkare i framtiden så måste man ta tillvara på detta.

– En bil kommer att definieras av sin mjukvara. Inte minst hur den kan individanpassat och utvecklas över tid. För något som kommer vara sant framöver är att bilar inte kommer vara som bäst när de lämnar fabriken, säger han.

Volvo kommer att ersätta ett stort antal mindre beräkningsenheter (ECU:er) med ett centralt processorsystem. Foto: Volvo Cars

Volvocars.os

Ett viktigt steg på vägen att äga denna mjuka framtid är att kliva ur underleverantörernas grepp. I dagsläget har en bil runt 100 olika kontrollenheter (ECU) som styr allt från sensorer till motorer och infotainment. Samtliga med mjukvara signerad underleverantörer som Bosch, Siemens med flera.

– För att få ut det mesta så kommer vi lansera vår egen centraldator och initialt kommer vi sätta två av dessa i varje bil. Något som gör att vi minskar kabellängden med 700 meter per bil. Men det viktiga är att när vi separerar mjukvara från hårdvara så behöver vi inte längre luta oss på underleverantörer - och kan istället skapa användarupplevelsen själva säger Patrik Bengtsson.

I pressmeddelandet står det dock att suven som lanseras nästa år kommer att ett processorsystem bestående av tre centraldatorer.

För att knyta samman det hela så kommer Volvo därför att lansera ett eget operativsystem (Volvocars.os) som ska ge en enhetlig mjukvarumiljö för administration och framförallt se till att göra det enkelt för utvecklare att snabbt ta fram nya funktioner.

Och just tid är en otroligt viktig aspekt. I dag kan det ta väldigt lång tid från det att en önskad uppdatering initieras från Volvo – till dess att underleverantören leverera den.

– I funktionsutveckling kan vi se att i vissa fall så kan vi går från två år när underleverantörer gör det – till tre månader när vi gör det själva. Visst kommer vi samarbeta med olika leverantörer, men vi kommer behöva ta in dem en och en i vårt nya system.

Batterier och framdrivning

Grunden för mycket av Volvo Cars framtida batteriutveckling bygger på samarbetet med Northvolt. De båda bolagen berättade nyligen om det gemsamma samriskbolaget som ska mynna ut i ett utvecklingscentrum och en cellfabrik om 50 GWh. Northvolts vd Peter Carlsson var med på Tech Moment. Var cellfabriken ska byggas är ännu inte klart, men båda parter talar varmt om Sverige som placering. Även Finland nämndes under evenemanget.

Volvo Cars huvudsakliga teknikfokus gällande batterier och framdrivning framöver kommer att vara räckvidd och snabbladdning, liksom att reducera batteriets koldioxidavtryck vid tillverkning.

Med ett bättre batteri vill Volvo nå 1 000 km räckvidd Foto: Volvo Cars

1 000 Wh/L

I dagsläget använder sig Volvo Cars av litiumjonceller från kinesiska CATL och koreanska LG Chem, av NMC-typ (katod av nickel, mangan och kobolt), samt en anod av grafit.

Nu kommer bolaget att börja använda sig av celler där anoden även innehåller kisel, vilket kommer att ge en energitäthet "betydligt över" 700 wattimmar per liter. Detta steg är helt i linje med nuvarande trend inom batteribranschen.

Under andra halvan av decenniet kommer cellens separator och elektrolyt att ha förändrats så att det i praktiken har blivit en fastfaselektrolytcell (kallas för solid state på engelska). Energitätheten kommer därmed ha ökat till storleksordningen 1 000 wattimmer per liter på cellnivå. Bolaget nämnde aldrig vilken energitäthet mätt i wattimmar per kilo de planerar att uppnå.

Som jämförelse har Tesla Model 3 celler med en energitäthet om drygt 700 Wh/L i dagsläget.

Strukturellt batteri

I Volvos befintliga elbilar (XC40 P8 Recharge och C40 Recharge) sitter första generationens batteri, anpassat för en plattform (CMA) som även rymmer förbränningsmotorer. Andra generationens batteri är nu på väg, vilket bland annat kommer att möjiliggöra ett helt platt golv. Energikapaciteten blir 40 procent högre tack vare skräddarsydda batterrimoduler (moduler är enheter som består av flera celler) och förbättrad energitäthet.

Volvo tog även upp tredje generationens batteri som kommer kring mitten av decenniet. Det kommer att bli strukturellt. Med det menas att det blir en bärande del av bilens chassi. Batterimodulerna limmas ihop och förses med plattor på ovan- och undersidan, som också limmas fast. Mängden material som inte tillför energilagringskapacitet kan därmed minimeras. Chassits vriidstyvhet ökar också. Nackdelen är att det inte går att öppna batteriet för att byta ut en trasig cell eller modul.

1 000 kilometers räckvidd

När alla planerade förbättringar inom batteriteknik, aerodynamik, drivlina och så vidare summeras räknar Volvo med kunna producera en bil med en räckvidd om 1 000 kilometer (även om siffran som nämndes vid den efterföljande paneldiskussionen snarare var 900 km enligt WLTP-körcykeln). Räckvidden gäller för den tredje generationens batteri.

70 GWh per år

I fjol köpte Volvo Cars batterier motsvarande 4 GWh lagringskapacitet. Det motsvarar 40 000 bilar med 100 kWh batteri. Framöver kommer behovet att öka dramatiskt. Framåt mitten av decenniet räknar bolaget med att behöva 70 GWh om året, det vill säga mer än vad Northvoltfabriken i Skellefteå kommer att producera fullt utbyggd (60 GWh).

Från 2022 kommer Volvo att gemensamt med Northvolt utveckla skräddarsydda celler. Från 2024 kommer celler motsvarande 15 GWh om året att köpas från Northvolts fabrik i Skellefteå. Med den gemensamma fabriken på plats 2026 tillför det ytterligare uppemot 50 GWh om året.

350 kW

Volvo Cars ser laddning som en nyckelfaktor. Andra generationens batteri på väg ut kommer möjliggöra 200 kW effekt, jämfört med 150 kW iför den nuvarande första generationen. Med tredje generationen blir 350 kW möjligt, vilket ska sänka laddtiden med 50 procent trots att batteriet blir större. Samtidigt höjs spänningen till 800 volt.

Dubbelriktad laddning

Från och med nästa bil, som blir en uppföljare till den stora suven XC90, blir det i och med andra generationens batteri även möjligt med dubbelriktad laddning. Batteriet kan därmed förse hus eller elnätet med energi vid behov.

Konnektivitet och UX

Volvo Cars fortsätter sitt samarbete med Google gällande infotainmentsystemet Android Automotive. Skillnaden framöver blir att operativsystemet Volvocars.os kommer att fungera som ett paraply som samlar en rad underliggande operativsystem, bland annat Android Automotive. Tanken är bland annat att skapa en mer enhetlig upplevelse för användaren.

Stor skärm

Precis som Tesla kommer Volvo att placera en stor skärm till höger om föraren. Framför ratten hamnar ytterligare en skärm och på framrutan blir det möjligt att visa en heads-up display. Tanken är att bara visa den information som behövs för stunden.

OTA standard

Trådlösa uppdateringar av programvaran (OTA) blir standard i alla elbilar från företaget.

App

Via en app kommer man också kunna styra funktioner från hemmet eller annan plats, som laddnivå och klimat. Appen ska även kunna kommunicera med andra system, så att man till exempel kan öppna garageporten från förarstolen.

Ungefär så här kommer skärmlayouten att se ut i framtida Volvobilar, med en stor skärm till höger, en mindre framför ratten samt heads-up display på rutan. Foto: Volvo Cars

Design

Volvo passade även på att visa upp ett konceptfordon som visar hur framtidens elbil från företaget kan komma att se ut. Grillen är ersatt med plåt, strålkastarna uppdaterade, de bakre säteskuddarna går att justera upp och ner så att även små barn får god utsikt och taket är sänkt för bättre aerodynamiska egenskaper. Även så kallade "självmordsdörrar" ingår, där de bakre dörrarna är upphängda i bakkant i stället för framkant. Volvo kallar konceptet för Concept Recharge.

Volvo Cars presenterade även Concept Recharge som "är ett manifest för nästa generations elbilar från Volvo". Foto: Volvo Cars

Felix Björklund

Johan Kristensson

Mer om: Volvo Cars

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