Hvorfor er det så stor forskjell på oppgitt og faktisk forbruk på elbiler?

Hvor mye strøm en elbil bruker har alt å si for rekkevidden. Ingen ønsker en veldig «tørst» elbil, siden det betyr hyppigere ladestopp på langtur.

Derfor ser mange naturligvis på forbrukstallet når de vurderer ny elbil. Men dette kan være avskrekkende. For eksempel har en Mercedes EQC et forbruk angitt til 22,3 kilowattimer per 100 kilometer.

Med et batteri på 80 kilowattimer skulle det bety en rekkevidde på 358 kilometer, godt under rekkevidden 414 kilometer som Mercedes oppgir.

Det som kanskje ikke er spesielt godt forklart av bilprodusentene er hva dette forbrukstallet egentlig betyr. 

Oppgitt forbruk er nemlig hvor mye strøm du må ta fra stikkontakten for å kjøre 100 kilometer – ikke hvor mye strøm bilen bruker på å kjøre 100 kilometer.

I realiteten er forbruket til Mercedes EQC 19,2 kilowattimer per 100 kilometer. Det kan du finne ut ved å sammenligne tilgjengelig batterikapasitet med oppgitt rekkevidde.

Les også

Derfor må elbilen som havnet i sjøen, bli liggende i vannet

Samtidig er det ikke feil å oppgi forbruket fra stikkontakten. Dette tallet sier noe om hvor effektiv ladesystemet i elbilen er.

Tester viser ladetap

Et eksempel på dette finner vi i en test tyske ADAC gjennomførte i sommer. Her ble det vist at det er relativt stor forskjell på hvor mye strøm bilen oppgir å bruke kontra hvor mye strøm du må lade batteriet med.

ADACs tall kan kanskje se oppsiktsvekkende ut ved første øyekast. Elbilene har et forbruk som ligger så mye som 25 prosent over det kjørecomputeren oppgir. Altså kan man konkludere med at bilene lyver om forbruket.  

Artikkelen fortsetter etter annonsen

annonsørinnhold

Har levert ventiler til industrien siden 1897 – nå etablerer de egen serviceavdeling

ADAC testet bensin-, diesel-, gass- og elbiler. Metoden de bruker er å kjøre bilene på rullende landevei, og benytte ADACs egne EcoTest-kjøresyklus.

Bilene begynte med full tank, forbruket i kjørecomputeren ble notert, og til slutt ble tankene (og batteriene) fylt opp.

Ved å sammenligne kjørt avstand med hvor mye drivstoff som ble brukt, kan man se om bilens forbruksmåler stemmer med faktisk forbruk.

Resultatet var at svært mange biler faktisk oppgir høyere forbruk enn realiteten. For elbilene var det helt motsatt: Lavere forbrukstall enn realiteten.

Alle elbilene ble ladet på det samme ladeuttaket, som kan levere inntil 22 kilowatt trefase vekselstrøm. ADAC noterte seg hvor mye strøm, målt i kilowattimer, som ble levert til bilen.

Etter at batteriet var ladet helt opp, delte de antall kilowattimer på avstand kjørt, for å få et tall på hvor mange kilowattimer man trenger fra stikkontakten for å kjøre denne avstanden.

Forbruket bilen oppgir er til dels mye lavere enn forbruket fra stikkontakten. Det er ikke en overraskelse.

Grunnen er ganske enkel, og ADAC forklarer dette selv: Elbilene oppgir nøyaktig forbruk under kjøring. Dette er nødvendig for å beregne gjenværende rekkevidde. Det vil ikke gi mening å bruke det totale forbruket inkludert tap under lading. 

Artikkelen fortsetter etter annonsen

annonse

Trer frem med omstilling som innstilling

Dette vil ikke være et problem på biler med annet drivstoff. Det går tross alt i praksis ikke tapt bensin eller diesel når man fyller på tanken. Derfor kan antall liter brukt sammenlignes med antall liter fylt på.

Hva er ladetap?

Ladetapet er ganske enkelt den energien som går tapt mellom strømkilden og batteriet. Her er det flere ledd, og mange variabler. 

For det første vil det finnes tap i den elektriske installasjonen i de fleste hjemmeladere. Altså vil det i praksis gå noe energi tapt i varme i leddene mellom strømmåleren i sikringsskapet og ladeinntaket på elbilen.

Strømmen kommer ut av ladeuttaket på veggen er vekselstrøm. Den går inn i bilens ombordlader, som så likeretter strømmen før den går videre til batteriet. 

I alle leddene genereres varme, og denne varmen er rent tap av energi.  Ombordladeren og batteriet vil særlig utvikle varme under lading, så dette vil utgjøre et betydelig tap av energi.

Hvor mye av strømmen du tilfører som havner på batteriet angis som virkningsgrad når vi snakker om elbilladere.  Om virkningsgraden i bilens ladesystem er 90 prosent, går altså ti prosent av energien tapt før den er lagret i batteriet. 

Så ved å sammenligne kjørt avstand med hvor mange kilowattimer som tilføres bilen, kan man si noe om hvor mye strøm som går tapt under lading. Beregningen av forbruk i kilowattimer per 100 kilometer under kjøring må antas å være korrekt.

Men ladetap er i seg selv interessant å se på, for det sier noe om hvor mye det vil koste å kjøre en elibil.

ADAC EcoTest

ADAC EcoTest er en definert kjøresyklus, slik at resultatene skal kunne sammenlignes mellom biler. Testen er en tilpasset utgave av WLTP-kjøresyklusen inkludert en motorveisyklus. En komplett EcoTest-syklus tilsvarer 23,4 kilometer. Motorveisyklusen kommer i tillegg, og er 10 kilometer.

Før testing lades batteriet helt opp med den høyeste effekten ombordladeren tillater.  Kjøresyklusen gjennomføres deretter til batteriets ladetilstand er mindre enn 50 prosent, eller syklusen er gjentatt seks ganger.

Deretter lades batteriet på nytt til 100 prosent, og hvor mye energi som forbrukes blir registrert. Denne målingen skal ta hensyn til ladetap.

ADAC bestemmer rekkevidde ved å kjøre bilene på en rullende landevei, og tar det gjennomsnittlige forbruket delt på tilgjengelig batterikapasitet. Ladetap er inkludert for begge verdier, ettersom ADAC så lader batteriet, og registrerer den nødvendige energien som skal til for å lade fra tomt til fullt. 

Alle tester gjennomføres etter at batteriet har blitt akklimatisert minst i en time i romtemperatur etter at det har blitt kjørt helt tomt. Alle tester gjennomføres også under samme temperatur, 23 grader.

Samme metode som brukes under typegodkjenning

Testingens metode er i stor grad lik måten typegodkjenningsprosedyren under WLTP gjøres. WLTP registrerer derfor også ladetap.

Og dermed er oppgitt forbruk altså høyere enn det du kan forvente under kjøring.

Det faktiske forbruket under kjøring kan du regne deg frem til selv, dersom produsenten ikke oppgir dette. Dette kan du finne ved å dele den tilgjengelige batterikapasiteten på rekkevidden.

For Tesla Model 3 blir dette 75 kilowattimer delt på 580 kilometer ganger 100, som gir et forbruk på 12,9 kilowattimer per 100 kilometer. 

Sammenlignet med WLTP-forbrukstallet på 16 kilowattimer per 100 kilometer, kan vi altså regne ut at ladetapet er 19,4 prosent.

ADACs tall er ikke langt fra dette, men siden testen ikke er den samme som i WLTP, vil det ikke være likt. 

Under ADACs testing oppga Model 3 et forbruk på 15,7 kWh/100 km i deres kjøresyklus, mens energimengden målt fra stikkontakten tilsvarer 20,9 kWh/100 km. Altså er tapet 24,88 prosent. 

Hvorfor er det forskjellig?

Man skulle tro at ladetapet ville være likt uansett, men her er det flere faktorer som kan gi differanser.

Vi vet ikke noe om hvilken effekt Tesla Model 3 er ladet med under WLTP-typegodkjenning. 

WLTP-prosedyren angir temperatur og forhold ladingen skal foregå under, men spesifiserer ikke noe om ladeeffekt, annet enn at bilen skal lades med ombordladeren dersom bilen er utstyrt med dette.

Det heter også at bilen skal lades med fra strømnettet med en normal ladeprosedyre, altså ekskluderer det hurtiglading.

Normallading med vekselstrøm forstås typisk som lading med inntil 22 kilowatt og trefase 400 volt. Alle biler kan ikke lade med slik effekt. Siden effekt, spenning og antall faser ikke er spesifisert i prosedyren, er det rimelig å anta at bilprodusenten vil foretrekke at testene gjennomføres på den strømstyrken som er mest gunstig med tanke på virkningsgraden til ombordladeren.

Det er imidlertid ikke enkelt å få tak i informasjon om hvilken ladeeffekt som er brukt under typegodkjenningen.

Ut fra anekdoter funnet på ulike nettforum, har brukere av tjenesten TeslaFi, som blant annet gir mulighet for å registrere omtrentlig virkningsgrad på lading, ser det ut til at Model 3 er mest effektiv på trefase 13 ampere, eller 9 kilowatt. Det kan se ut til at virkningsgraden da er 90 prosent.

Ved 11 kilowatt ser det ut til at virkningsgraden faller til noe under 85 prosent.

Vi skal passe på å understreke at dette ikke er data vi har verifisert selv, og i beste fall kun er en indikasjon.

Ulik virkningsgrad på ulike ladeeffekter er ikke spesielt for Tesla Model 3. For eksempel indikerer en dansk studie fra 2016 (PDF), hvor det er testet ulike metoder for å måle virkningsgraden til ombordladere i tre eldre elbiler (Nissan Leaf, Peugeot iOn og Renault Zoe), at virkningsgraden ikke er konstant under hele ladingen, men reduseres jo nærmere batteriet er helt oppladet.

Den indikerer også at virkningsgraden varierer ut fra hvilken effekt det lades ved, og at det ser ut til at bilene får noe redusert virkningsgrad jo høyere effekt det lades ved. Det kan nok forklares med mer varmeutvikling på høyere ladeeffekter.

Andre studier indikerer det samme, men en utfordring er at det ofte er gjort forsøk på eldre biler, og at det ikke nødvendigvis er antakelser som kan overføres til nye bilmodeller.

Virkningsgraden på de ti mest registrerte elbilene

Med bakgrunn i WLTP-forbrukstall kan vi uansett si noe om hvor effektiv ombordladeren er i ulike bilmodeller.

Listen under viser tall for noen av de ti mest registrerte elbilene i 2020, hvor vi har valgt ut en av modellene i de tilfellene det selges ulike varianter av samme bil.

 Kilde: EV-Database.org

Tallene viser at virkningsgraden i beste fall er omtrent 90 prosent, og i verste fall 80 prosent. Altså går 10 til 20 prosent av strømmen man lader en elbil med bort i varmetap.

Hva betyr dette i praksis? Ikke stort mer enn at om du kjører en Audi e-Tron 15.000 kilometer i året,  (tallene brukt for modellen er det høyeste snittforbruket Audi opererer med) så vil det gå med 3975 kilowattimer fra stikkontakten når du bruker 3516 kilowattimer til fremdrift. I den store sammenhengen er det snakk om en forskjell på noen hundre kroner i løpet av et år.

I praksis

Det er likevel ikke så enkelt som å si at dette tallet er tapet. Som nevnt vil virkningsgraden kunne variere ut fra effekten man lader med, og siden vi ikke vet om virkningsgraden vi kan lese ut av WLTP-typegodkjenningstallene er den beste bilen kan oppnå, vil det være en viss usikkerhet.

Da må du i så fall måle selv ved å kjøre bilen tom for strøm, og undersøke hvor mange kilowattimer du bruker for å lade batteriet helt opp.

I praksis er det ingen som gjør dette, og sannsynligvis er det ikke store forskjeller i virkningsgrad på en moderne ombordlader.

Men vi vil anta at bilprodusenten vil velge å gjøre typegodkjenning med den ladeeffekten som gir gunstigste virkningsgrad.

Tomgangstap

Jan Tore Gjøby, leder for eMobility Norway og komiteleder i «elbilkomiteen» NK69 i Norsk Elektroteknisk Komite (NEK) forklarer at det kan være ganske store forskjeller i virkningsgrad på elbilenes ombordladere.

Det varierer fra lader til lader, men generelt kan det være store forskjeller ut i fra hvilken effekt man lader med.

I verste fall kan en halvering av ladeeffekten doble ladetapet, forklarer han. Kraftelektronikken har en virkningsgrad, og kanskje er det faseforskyvninger som gir ytterligere reduksjon i virkningsgrad.

– For å drive laderen trenger du også en viss energi, så det blir et slags tomgangstap. Og det kan være at kraftelektronikken er optimalisert for en viss effekt, og normalt vil jeg tro at det er optimalisert for den høyeste effekten som støttes, sier Gjøby.

Det er for øvrig flere komponenter som gir energitap, både under opplading og utlading. Det koster energi når batteriet blir varmt under kjøring, og det er kraftelektronikk i form av invertere som produserer strøm til motorene. 

Ut fra tallene fra de ti bilene vi har sett på, ser det ut til at du må forvente 10-20 prosent ladetap. At Tesla tilsynelatende er blant de dårligste her kan kanskje henge sammen med at Tesla har brukt mer tid på å optimalisere motorer og kraftelektronikken knyttet til fremdrift, ettersom det er dette du som sluttbruker kan se resultatet av i form av rekkevidde.

Samtidig er det i det store og hele ikke snakk om mange kronene i året om tapet er 10 eller 20 prosent.

Det viktigste er at det ikke er noen som prøver å lure kundene til å tro at bilen har lengre rekkevidde enn den faktisk har. Forbrukstallet er enkelt og greit et produkt av måten testene er utformet på. Men metoden stammer fra fossilbilverdenen, og det kan være at den i det minste burde være bedre tilpasset elbiler for å kunne si noe mer fornuftig om hvilken effekt det er best å lade bilene ved.

Les også

Kaos på veiene: Store vannmengder, forsinkelser og innstillinger