Moving Things & People

Professorn vill ladda fem miljoner elfordon i farten

Caroline Wendt
November 6, 2018

Många hoppas att elfordon med batterier laddade via laddstationer ska vara lösningen för att köra fossilfritt i framtiden. Professor Mats Alaküla på Lunds Tekniska Högskola räknar med att det är omöjligt – bland annat för all den tid och plats som skulle krävas för att ladda 5 miljoner svenska bilar när de står stilla. Lösningen skulle istället kunna vara att ladda fordon i farten via elvägar.

Mats Alaküla arbetar både som professor i industriell elektroteknik och automation på Lund Tekniska högskola och som specialist på Volvo. Under de senaste drygt tio åren har han både följt och arbetat med flera av de elvägar som utvecklas i Sverige. I sitt arbete på Volvo mötte han på Gunnar Asplund på ABB som tidigt förespråkade laddning via vägen, och som nu ligger bakom Elways. Volvo har ett samarbete med det franska företaget Alstom om laddning av körande lastbilar via skenor i vägen. Mats är också del i konsortiet Elväg Syd, som bygger på Dan Zethraeus idé om en laddskena på vägbana.

– För ungefär fem år sedan blev jag uppringd av Dan Zethraeus från Elonroad. Först var jag lite avig – det är ju så många som ringer med idéer – men snart började jag gilla hans idé med att ladda bilar via en skena på vägen. Den är idag en konkurrenskraftig lösning, säger Mats Alaküla.

Mats Alakülas forskargrupp har nu varit med och utvecklat Elonroads idé och våren 2018 bildades konsortiet Elväg Syd för att ansöka om att anlägga en testväg där man laddar elfordon i Lund. Till Trafikverkets utlysning finns nu tre förslag kvar innan det i mars avgörs vilka som får stöd för testverksamhet. Utöver Elonroad är det Konsortiet Västsvenska Elvägar som arbetar med tung trafik och Gotland Gpe Circuit som projekterar en induktiv vägsträcka för kollektivtrafik nära Visby.

Det finns minst fem tekniker för att föra över laddning dynamiskt via konduktiv laddning. Elways har två nersänkta spår i marken. Alstom har skenor förlagda i markytan, ungefär som på spårvagn medan Elonroad lägger skenan ovanpå marken. Honda skapar kontakt på sidan via vägens räcke. Siemens placerar kontakten uppe i luften. (Bild Mats Alaküla)

De lösningar som finnas för dynamisk laddning (att ladda i farten) är antingen induktiva (elektrisk energi överförs magnetiskt) eller konduktiva (fordonet får elektrisk laddning genom direktkontakt).

– Jag föredrar de konduktiva eftersom det vid induktion behövs mycket större grejor än vid konduktiv överföring och storlek driver både kostnad och vikt. Sverige är absolut världsledande på konduktiva lösningar, som ju finns i till exempel tåg och trolleybussar, berättar Mats Alaküla.

På senare tid säljs i Sverige allt fler elbilar som körs via laddbara batterier. Mats Alaküla - varför anser du då att det behövs elvägar för en hållbar transportframtid?

– Det framtida behovet av laddare är ett problem samhället inte tänkt igenom. I Norge och Kalifornien är det vanligare med elbilar och där har man lärt sig att man behöver en täthet på en snabbladdare per 50-100 bilar. Annars blir väntetiderna vid snabbladdstationerna oacceptabelt långa. I Sverige finns 5 miljoner personbilar och om alla skulle vara elbilar behövs minst 50 000 snabbladdare. Om de placeras på landets cirka 1 000 bensinstationer blir det i genomsnitt på 50 varje, vilket få bensinstationer rymmer. Min poäng med exemplet är att vi inte tänkt igenom det här. Det kommer inte att räcka med batteribilar och snabbladdare. Att istället ladda via en elväg är en lösning.

Mats Alaküla ser också att elvägar faktiskt till och med skulle kunna spara pengar åt samhället. Han har räknat på den totala samhällskostnaden för elbilar laddade på laddstationer jämfört om de skulle laddas på elvägar. Räkneexemplet baserar sig på vad det kostar med batteri och laddmöjligheter för 5 miljoner personbilar och 50 000 lastbilar under en tioårsperiod. Med den typ av elfordon som finns idag, den mängd batterier de skulle kräva och laddstationer till dem blir den totala uppskattade kostnaden 51 miljarder per år. Om Sverige istället skulle bestämma sig för att bygga elvägar på alla europavägar och riksvägar skulle kostnaden vara 17 miljarder per år för samma antal bilar – alltså en tredjedel av kostnaden. (se bild) En av orsakerna till den lägre kostnaden i det senare alternativet är att det krävs betydligt mindre batterier i fordonen om de laddas via elvägar.

Mats Alakülas räkneexempel visar varför han anser att det behövs elvägar. Högra sidan visar kostnaderna om alla fordon i Sverige var drivna av el med batterier som laddas vid laddstationer. Vänstra sidan visar kostnaderna att ladda elfordon via elvägar samt för att bygga elvägarna. En stor samhällsvinst skulle då ges av att bilarna skulle kräva betydligt mindre batterier. Mats Alaküla hävdar att det för att man ska kunna göra de stora besparingarna med elvägar krävs att även personbilar är med i ekvationen. En konsekvens av det är att laddningen behöver komma från vägbanan och inte från ledningar i luften. (Bild Mats Alaküla)

– Det är inte bara kostnaderna som sänks med elvägar utan vi sparar också miljöresurser, fortsätter Mats Alaküla. Batterierna innehåller bland annat kobolt som har tvivelaktig utvinning medan elvägen enbart innehåller enkla metaller och gummi, alltså inget farligt. Det går åt ungefär lika mycket energi oavsett om du laddar fordonen med snabbladdare eller med elvägar men med mindre batterier blir fordonen lättare och kräver därför mindre energi.

Om det fanns elvägar på alla Sveriges riks och europavägar, hur stora skulle batterierna då behöva vara? Enligt Mats beräkningar räcker det med batterier som gör att fordonen kan klara fem mil. Mer behövs inte förrän föraren har nått en elväg och kan starta laddningen i farten.

Elväg Syd i Lund hoppas få klartecken i mars. Det första steget blir då en sträcka med laddskena för bussar. Därför har Mats Alaküla låtit sina studenter räkna på hur stor del av Lunds bussnät som behöver laddskenor för att helt försörja det lokala bussnätet.

– Det visade sig att det räcker med ungefär 7,1 km elväg av de dryga 60 km bussnät som finns i Lund. Även Regionbussar kan ladda sina batterier på samma sträckor. De regionbussar som trafikerar Lund-Malmö kan få 50 procent av sin laddning när de kör i Lund och om systemet även fanns i Malmö skulle regionbussarna klara hela sträckan och behöver då aldrig stanna och ladda. Det gäller att dela kostnaderna för laddinfrastrukturen, då blir det billigare. Den här affären går jämt upp redan med lokalbussarna men lägger man till även regionbuss, distributionsbilar och personbilar blir det tveklöst en mycket god affär.

Tror du att det är lösningen för hela Europas vägnät som utvecklas i Lund?

– Det kan det mycket väl vara.

Tror du elvägen i Lund blir av?

– Jag förutsätter att det blir av. Det är väldigt spännande.

Related videos to category:
Moving Things & People
...
MER ATT LÄSA
Se alla artiklar