Porsche

[Espen Hugaas Andersen]

Forskjellen er at man trekker 500 kW i noen sekunder, og ikke kontinuerlig.

Jo raskere man lader, jo mindre "kontinuerlig" blir ladingen.

En typisk lading er i området av 50 kWh. Ved 100 kW er det 30 minutter, mens det er 6 minutter ved 500 kW. I dag kan en Model S trekke 500 kW fra batteriet i en del sekunder, kanskje 20 sekunder. Dette må forlenges 18 ganger lengre. Det er ikke ekstremt mye.

Men jeg har som sagt mer tro på ladeeffekt i området av 250 kW. Da er det ikke sikkert det trengs særlig med oppgraderinger.

Å lade med 500 kW vil også være massivt dyrere per kWh enn å lade med mer edruelige effekter.

Hvorfor det? Tidligere forklaring:

Jeg skrev dette i ett kommentarfelt nylig, det virker relevant:

Økt effekt vil ikke nødvendigvis behøve verken oppgradert nett eller batterier.

I dag har en typisk superladestasjon 500+ kW tilgjengelig. Det betyr at om en bil kunne motta effekten, så ville superladestasjonen kunne tilføre 250 km rekkevidde på en elbil på 6 minutter. Det er helt likegyldig effektmessig om superladestasjonen har kun ett ladepunkt på 500 kW, og at den på en time lader ti biler etter hverandre, som at den har ti ladepunkter på 50 kW, og på en time lader den ti biler samtidig. Men for brukeren er det en forskjell på å måtte vente 6 minutter på ladingen i stedet for å måtte vente 1 time.

Så klart, rent praktisk er det nok ikke mulig å tilføre 500 kW på dagens batterier, uten at de tar skade. Og det er ikke sikkert det er ønskelig å kun ha ett ladepunkt. Det er nok mer ønskelig å ha en lader på 500 kW som har f.eks fire ladepunkter, slik at effekten kan fordeles på de bilene som er der, og om en bil er blir fulladet mens eieren er på do e.l, så hopper den rett over på neste bil. Praktisk sett vil det da være slik at om man er alene på ladestasjonen (noe man ofte er), så vil man få full effekt, mens om det er travelt på ladestasjonen, så må man enten vente på tur eller dele effekten.

Når det er sagt, jeg tror vi vil se større og større utbredelse av stasjonære batteripakker på ladestasjonene. Det vil hjelpe betydelig på å barbere bort de verste toppene.

Typisk sett kan man ha en superladestasjon med 500 kW nettlinje, og to superladere på 500 kW med fire ladepunkter hver. Om en bil kan lades med 250 kW, så vil man så lenge det er en eller to biler på ladestasjonen bruke kun nettlinjen, mens med en gang det kommer en tredje og eventuelt fjerde elbil så vil batteriene kobles inn. Man vil behøve ca 10 stk Tesla Powerpack 2 på 210 kWh hver for å levere 500 kW effekt, til en kostnad på ca 8 mill kroner. Da vil det ta fire timer med konstant lading på 1000 kW før batteriene er tomme. Dette er helt klart betydelig, med grunnkostnaden på en superladestasjon noe i området av 2 mill kroner. Det er altså en femdobling av kostnaden for superladestasjonen.

Men man får også valuta for pengene. Over fire timer kan man lade opp 80 biler med 250 km rekkevidde på 12 minutter per bil, i stedet for kun 40. Og en oppgradering av nettet med 500 kW frem til superladestasjonen kan fint koste mer enn 8 mill. (Og man vil spare litt på lavere nettleie. F.eks hos Glitre Energi betaler man i snitt rundt 350 kr/kW/år som næringskunde. 500 kW over 10 år blir da 1,75 mill.)

Dobler man effekten ut fra en Powerpack 2, til 100 kW (under 0,5C!), så vil man kunne redusere kostnaden på lagringsbatterier fra 8 til 4 millioner, og så sparer man kanskje inn halvparten på nettleie, slik at kostnaden for en superladestasjon effektivt sett går fra 2 millioner uten batterier til 4 millioner med batterier. Men toppene den vil klare å ta unna kan da bare være på under to timer ved makseffekt i stedet for fire. Jeg er litt usikker på hva som er vanlig trafikkmønster - det vil nok variere fra sted til sted.

[eivhelle]

Jeg tror denne effektdebatten er et blindspor. Hvis vi tenker i retning Tesla har nok Elon Musk noe mye smartere i tankene. Enkelt å greit består det i at bilene og ladestasjonene selv håndterer ladingsbiten, og at du som bruker  hverken trenger å bry deg med å koble til eller fra bilen eller vurdere evt. ladekø. Du hopper ut av bilen og finner på noe annet, mens bilen selv kjører til SC og finner en ledig bås. Du får oppdatering underveis om når bilen forventes å være ferdig ladet. Når bilen er ferdig flytter den seg til en ledig parkeringsplass og venter på at du skal bli klar til å fortsette turen.

Dette vil fjerne det meste av stressbiten rundt lading. Du trenger ikke bekymre deg for kø. Bilene ordner dette selv på er rettferdig måte. Du får optimal utnyttelse av ladeinfrastruktur, fordi ingen biler står der lenger enn de må. Du som bruker trenger ikke tenke på at du må flytte bilen etter så og så mange minutter. Det ordner seg selv.

I et sånt system tror jeg ladehastighet blir underordnet, fordi du gjerne allerede har kjørt i 3-4 timer før du hadde behov for å stoppe. Da er det uansett greit å strekke på beina, ta en kopp kaffe og en tur på toalettet. Om pausen blir 25 minutter i stedet for 15 minutter tror jeg ikke mange vil ha noen praktiske problemer med.

Å insistere på at ladingen skal ta maks 10-15 minutter, er typisk en problemstilling for de som kjører til ladestasjonen utelukkende for å lade slik de tidligere fyllte bensin.

[Espen Hugaas Andersen]

Man må ikke ha raskere lading - 100-150 kW er "nok", men overgangen til elbil vil gå raskere med raskere lading.

Man har en rekke scenarier der ladingen i dag er uakseptabelt treg:

1. Høy hastighet. I Norge er høy hastighet lite relevant, men verden er større enn Norge. Skal man kjøre i 120-150 km/t over flere timer, så er det ikke snakk om en pause hver 3-4 timer. Med 100 kWh batteri og 150 kW lading så blir første pause etter ~3 timer og hver pause etter det blir hver ~2. time.
2. Folk som ikke har fast parkering med mulighet for lading. På sikt vil dette løses ved at saktelading blir tilgjengelig overalt, men i en overgangsperiode vil det fortsatt finnes de som helt eller delvis må lade bilen med hurtiglading i hverdagen. Jo mindre tid det er snakk om jo flere elbiler vil selges.
3. Ikke alle steder man kan tenke seg å stoppe har hurtiglading. I dag er det slik at om man ønsker å spise ved sted A, som ikke har hurtiglading, men man må lade bilen på sted B, som har hurtiglading, så må man velge mellom å ta to lengre pauser, eller å ta kun en pause på sted B. Med raskere lading kan man ta ett lengre stopp ved sted A og ett kort stopp ved sted B.
4. Kjøring med henger. Setter man på en stor henger på 1,5 tonn på en Model 3 med største batteri, så kan man forvente at rekkevidden faller fra rundt 600 km til rundt 200-250 km. Da er det igjen fort slik at man må lade ofte og lenge.

[eivhelle]

Man må ikke ha raskere lading - 100-150 kW er "nok", men overgangen til elbil vil gå raskere med raskere lading.

Man har en rekke scenarier der ladingen i dag er uakseptabelt treg:

1. Høy hastighet. I Norge er høy hastighet lite relevant, men verden er større enn Norge. Skal man kjøre i 120-150 km/t over flere timer, så er det ikke snakk om en pause hver 3-4 timer. Med 100 kWh batteri og 150 kW lading så blir første pause etter ~3 timer og hver pause etter det blir hver ~2. time.

Stort sett er maks fartsgrense 130 km/t eller lavere i de fleste land. Og fri fart på autobahn kan fort også bli historie. Med 130 km/t i tre timer kommer du 390 km på første etappe og 260 på neste. Hvor often har man egentlig behov for å kjøre turer over 650 km? Og hvor mange steder har man sammenhengende strekninger med 130 sone som dekker 650 km? Hvis man med to pauser på 30 minutter hver klarer å kjøre 390 + 260 + 260 kommer man 910 km på 8 timer. Hvis ikke det er godt nok har du alltid mulighet for å reise med fly.

[Øyvind.h]

Eksempel fra i sommer:
Fulladet S90D med takboks. Drar fra hytta med 100% batteri og rett ut på 4-felts E6 i Sverige hvor grensen er 110 eller 120 (husker ikke i farten). Trafikken flyter i 130-140, med noen så drar på i 150-160.
Snittet mitt frem til Falkenberg supercharger ble rett under 300Wh/km. Kjørt snaue 3 timer/260km. Ankommer supercharger med rundt 6% igjen på batteriet (helt med vilje og planlagt).

Ca 20-25 minutter kø før valet`en plugger i bilen. Lader sakte pga delt lader. Stod nok over en time totalt og var bare oppe i 78% ved avreise.

Både ventetid på lading og treg lading gjorde at jeg ikke fikk ladet det jeg ønsket og måtte ta ekstra stopp i Køge. Hadde jeg fått normal effekt hadde bilen ladet det jeg ønsket i løpet av pausen.
Med andre ord trenger jeg ikke mer enn dagens effekt, men jeg trenger den dedikert når jeg skal bruke den, helst uten ventetid. 500kW hadde vært bortkastet på min bil da pausen uansett ville vart i 45min. Men 30-40-50kW som jeg fikk en god stund var for lite.

[gigafactory]

Espen hadde i grunn fasiten. De som har lyst til å "motbevise" at ladingen ved noen lokasjoner må bli raskere må gjerne bruke tid og krefter på det, men det kommer til å se ganske komisk ut i retrospekt om noen år.

[eivhelle]

Jeg tror man kommer langt om man er garantert minst 150KW. Jeg har mer problemer med å se at 350KW er absolutt nødvendig.

Når det gjelder hastighet, så tror jeg snitthastigheten vil synke etter hvert som det vil komme flere autonome biler på veiene. Jeg vil tro at regelverket ikke vil tillate selvkjørende biler å bryte loven og dermed vil en større andel av bilene ligge på fartsgrensen i stedet for 20 km/t over. Og siden man vil ha en miks av selvkjørende og manuelt styrte biler på veien i lang tid fremover er det lite trolig at man vil øke dagens fartsgrenser.

[Rio]

Jeg er, som så ofte ellers, enig med eivhelle.

Joda, det er selvsagt fint med 350 kW og saktens 2 MW, men i praksis er dette helt irrelevant. Folk kjører 40 km/døgnet i gjennomsnitt i Tyskland. Noen få kjører selvsagt langt mer hver dag, men det er neppe spesielt mange som trenger å lade med 350 kW, fordi de har tømt batteriet med 600 km rekkevidde den dagen.

Dette "ladehastighetshysteriet" er egentlig veldig dumt, fordi det er kostnadsdrivende, og gir oss langt dyrere løsninger enn 99% av befolkningen trenger.

[ladov]

Det er ikke et spørsmål om hva folk *egentlig* trenger, det er et spørsmål om hva folk *mener* de trenger og da *må* man opp i skikkelig ladeeffekt hvis folk flest(ikke oss her inne) skal kjøpe elbiler uten å 'tvinges' til det.

Altså fra 350kW og oppover..Øyvind.H gir en helt ypperlig beskrivelse av hva folk flest *ikke* kan tenke seg.

[Rio]

Det er ikke et spørsmål om hva folk *egentlig* trenger, det er et spørsmål om hva folk *mener* de trenger og da *må* man opp i skikkelig ladeeffekt hvis folk flest(ikke oss her inne) skal kjøpe elbiler uten å 'tvinges' til det.

Altså fra 350kW og oppover..Øyvind.H gir en helt ypperlig beskrivelse av hva folk flest *ikke* kan tenke seg.

Selvsagt; det endrer selvsagt ikke på at det blir unødvendig dyrt for alle/de fleste.

Og folk kjøper ikke elbil når det koster langt mer å lade (fordi 350 kW infrastruktur er dyr) enn det koster med bensin. Effekt koster. Mye.

[Espen Hugaas Andersen]

Selvsagt; det endrer selvsagt ikke på at det blir unødvendig dyrt for alle/de fleste.

Og folk kjøper ikke elbil når det koster langt mer å lade (fordi 350 kW infrastruktur er dyr) enn det koster med bensin. Effekt koster. Mye.

Som forklart tidligere så koster det ikke nødvendigvis noe ekstra på infrastruktursiden. Og med store nok batterier av riktig kjemi trenger det ikke ha noen egentlige merkostnader på batterisiden. Store batterier vil man trenge uavhengig av ladehastighet, fordi folk ønsker 500+ km rekkevidde.

Det som kan koste litt ekstra er ledningsnett i bilen, men her er det neppe snakk om stor kostnad. Det blir kanskje noen ekstra kg kobber, om vi sier 10 kg så er det rundt 500 kroner i merkostnad per bil. Det er ikke så mye.

[Øyvind.h]

La oss tenke på noen tall.
Scenario 1: Bilene kan ta imot 400kW i snitt.
Scenario 2: bilene kan ta imot 100kW i snitt.


Det er 4 ladeplasser med totalt 400kW tilførsel.

Scenario 1:
Bil 1 ankommer og lader 15 minutter med 400kW effekt og har fylt 100kWh. Bil 1 er da ferdig.
Bil 2 ankommer og lader 15 minutter med 400kW effekt og har fylt 100kWh. Bil 2 er da ferdig.
Bil 3 ankommer og lader 15 minutter med 400kW effekt og har fylt 100kWh. Bil 3 er da ferdig.
Bil 4 ankommer og lader 15 minutter med 400kW effekt og har fylt 100kWh. Bil 4 er da ferdig.

Scenario 2:
Bil 1 ankommer og trenger 100kWh. Effekten er 100kW og bil 1 blir stående en time.
Bil 2 ankommer etter 15 minutter og trenger 100kWh. Må stå en time. Stasjonens peak effekt er nå 200kW
Bil 3 ankommer etter 30 minutter og trenger 100kWh. Må stå en time. Stasjonens peak er nå 300kW
Bil 4 ankommer etter 45 minutter og trenger 100kWh. Må stå en time. Stasjonens peak er nå 400kW.
15 minutter senere er bil 1 ferdig.
30 min er bil 2 ferdig
45 min er bil 3 ferdig
60 min er bil 4 ferdig.

I scenarie 1 er peak jevnt 400kW og tar 1 time.
I scenarie 2 er peak 400kW i 15 minutter, men belastningen varer i 1t45min.

Altså samme makseffekt, men mye lengre ladetid. At bilene kan utnytte høyere effekt betyr bare kortere belastning på nettet. Fordeling av effekt mellom ladere, bilene og utifra tilgang i nettet styrer Tesla allerede.

[ladov]

Et viktig poeng med supercharger v3 er at det skal brukes bufferbatterier på ladestasjonen* for å kunne levere høyere effekt enn det nettilknytningen kan levere. En ladestasjon med nettilknytning på 400kW bør da kunne lade 3 biler med 400kW *hver*. Dessuten vil bufferbatterier gjøre at ladestasjonene vil kunne tilpasse seg effektsituasjonen i nettet. Som en siste bonus vil solceller i en kombinasjon med batterier gjøre at mange superladerlokasjoner knapt trenger nett i det hele tatt.

Jeg forsøkte forresten å regne på hva bufferbatterier vil koste og kom til at med et påslag på NOK 1/kWh vil batteriene bli nedbetalt på 6 år-ish.

Den største vanskeligheten med høy ladeeffekt er batterikjemien, løser man den vil man faktisk kunne *spare* penger på batteriene siden. Høy effekt gjøre at mindre batterier, som TM3 sitt antatte 55kWh batteri, vil bruke kortere tid på å legge til mange mil på batteriet. Vi snakker kanskje om å lade 25-30 mil på 7 minutter, i stedet for å lade 40 mil på 40 minutter(som en TMS100 vil gjøre i dag)


*Jeg vil bli overrasket om ikke Porsche også har vurdert bufferbatterier på sine fremtidige høy-effektsladere.

[eivhelle]

Det som kan koste litt ekstra er ledningsnett i bilen, men her er det neppe snakk om stor kostnad. Det blir kanskje noen ekstra kg kobber, om vi sier 10 kg så er det rundt 500 kroner i merkostnad per bil. Det er ikke så mye.

Ledningsnettet er en ting. Men den kritiske delen vil alltid være konnektoren. Kontaktmotstanden må holdes lav nok i hele bilens levetid til at man unngår oppvarming. Altså må man bygge inn marginer. Skal man kunne lade med 500A må overgangsmotstanden maksimum ligge på noen titalls µohm. Og dette må man klare å oppnå like bra når man kobler til etter 500 ganger, og konnektoren har vært utsatt for vær og vind i flere år.

Hvis man må til med kjølesystemer og avansert temperaturovervåkning for å få et pålitelig system, vil dette helt klart være kostnadsdrivende.

Tilsvarende problemstilling får vi for batteriet. Skal man bruke battericeller som tåler veldig høy ladestrøm, er det lite trolig at man får den billigste eller mest energitette løsningen. Så man vil fort ende opp med at høy ladeeffekt kun lar seg kombinere med biler i luksus segmentet.

[Burger]

Føler meg dum nå, men hvor tar dere batteriteknologien i fra?

Tesla lader på 1.7c i dag, leafen min kan oppnå 2c.

For å lade 400kw så må man ha 200kWh batteri for å ta det imot på 2c. Men for å holde ladefarten på 400kw lengre, ta høyde for kaldt batteri etc så burde batteriet være på 400kWh. Da kan man jo allerede kjøre 2000km før man hurtiglader.