Batterier, elbilar och rimlighet

Då och då kommer det konceptbilar med fullständigt orimliga specifikationer. I samtliga fall så har de helt enkelt rört sig om rena rama fantasier från designernas sida.

Den enda elbilen som har kommit med någon sånär prestanda som liknar fantasisiffrorna är teslar roadster. Denna har dock fått prestandan till ett enormt pris, bokstavligen. Bilen är förvisso inte så dyr, men batterierna som medföljer måste bytas ut regelbundet med en enorm kostnad som följd. Än värre är bilens räckvid gravt begränsad och laddtiden ohygligt lång. Under långsam, eller rättare sagt, snigelaktig körning, kan man komma upp i 250km, men om man kör lite hårdare så hamnar man närmare 60-70km.

Nu har Koenigsegg kommit med en konceptbil med just sådana påståda prestanda.Citerar från di.se http://di.se/Nyheter/?page=/Avdelningar/Artikel.aspx%3Fstat%3D0%26ArticleID%3D2009%255c03%255c04%255c327161%26SectionId%3DBilMotor%26menusection%3DBilMotor%3BBilMotornyheter
"På en uppladdning ska Quant kunna köra 500 kilometer. Därefter ska det enligt Koenigsegg bara krävas en laddningspaus på 20 minuter innan bilen är redo igen."

För den räckvidden behöver man runt 200kwh batteri. Så mycket batteri av bästa typen som existerar (överhuvudtaget, forskningslabb what ever) så hamnar man på runt ett halvt ton. Problemet med det är att batteri har en viss per kg kostnad som är rätt hög =dyrt och tungt.

Ett annat problem är laddtiden. 200kwh på 20 minuter blir 600kw. Detta generar på ett vanligt utag 1300Amper. De största utagen som existerar ger knappt 400A, och dessa utag är extremt sällsynta. Många kunniga säger att detta i praktiken är fullständigt omöjlgit. Jag ska dock sträcka ut näsan och säga att de faktiskt är möjligt, men inte rimligt.

Teorin är enkel, i stället för att mata med 230V vilket är normalt matar jag med 22kV, för denna späning finns de förvisso inga utag, men det är lätt att på tag på den. Bara att åka till stadens transformatorstation och haka på en bygel.

På 22 000V och med Lithium Polymerbatterier med 4V ladningspäning behövs det följdaktligen 5500batterier i serie, samtidigt behövs det 6 batterier i parralel. En siffra är lite svår att ta till sig, så jag försöker med en bild i stället. Om du någongång undrat hur 33000batterier ser ut som, så har du chansen, kan dock inte hitta ett foto på det, så de får bli en renderad bild.

Sedan ansluter man hela packet till en kraft ledning, du snackar vi den lite större varianten (dock inte de absolut största, utan de lite mitt emellan) och matar in 13A i packet, det är mer än vad som finns i ett normalt väggutag. Det blir 2A per batteri. Vissa telefoner laddas med USB kablar, en USB kabel klarar max 2,5W, detta kräver 8W, man behöver alltså 4USB sladdar per batteri i motsvarande effekt.

Det är 55meter till där batterierna slutar. Det motsvarar 13 bilar parkerade efter varandra.

Kan man inte använda färre och större batterier? Nja, till en viss gräns går det. Men om man vill ladda med den här hastigheten så blir de problematiskt då värmen blir för hög, man kanske kan dra ner till 30 tusen kanske 25 tusen, sedan blir de helt enkelt för hett.

Solceller då? kan man inte få räckvidden med hjälp av solceller?
Nja, om man kör tillräckligt långsamt så vist. De bästa solcelerna på markaden har en verkningsgrad på runt 20%. En bil har ca 6m^2 användbar yta för solceller, där till kommer vinklen, så den effektiva ytan blir mindre än hälften, ränka på 3m^2 på sommaren. Total effekt 900W, då kan man alltså köra i 4,5km/h. Även om solcellerna har 100% verkningsgrad bilr hastigheten inte mer än 22km/h. Jag kan rekomendera cykel.

Här hälften av batteierna brevid en golf

Det är alltså teoretiskt möjlgit att ladda en bil på 20minuter eftersom man kan ladda ett batteri på 20minuter, kan man uppenbarligen ladda 33000batterier på 20minuter. Problemet är att de inte är praktiskt rimligt.