Kan fremtidens biler kreve ladestopp som ikke tar stort mer tid enn å fylle diesel?
Elbiler som kommer på markedet i nær fremtid skal kunne lade med en effekt på inntil 150 kilowatt. Det er tre ganger så mye effekt som er vanlig i dag.
Men ladere som kan levere 350 kilowatt er allerede på trappene. De skal tas i bruk med Porsches kommende elbil Taycan. Antakelig vil flere biler støtte slike effekter.
Men det stopper ikke der. Allerede nå skal Delta i samarbeid med partnere i gang med et prosjekt som skal utvikle ladere som kan levere 400 kilowatt.
Ekstrem hurtiglading
Teknologien kalles XFC – eXtreme Fast Charging – og utvikles sammen med blant andre General Motors, som skal bedre med en prototype som kan lades med slike effekter.
Halvparten av forskningsprosjektet er finansiert av det amerikanske energidepartementet DOE, og skal koste 7 millioner dollar.
Målet er å kunne lade batteriet tilsvarende en rekkevidde på 290 kilometer på ti minutter.
Dette kommer til å kreve utvikling av nye løsninger. Det skal for eksempel testes ut en såkalt solid-state-transformator (SST), en relativt ny type trafoteknologi som inntil videre ikke er særlig utbredt.
- Les også: Lynlading av elbilen kan bli like dyrt som bensin (TU Ekstra)
Rett på høyspent
Enkelt sagt erstatter en SST en stor trafo med avansert kraftelektronikk, som for eksempel direkte kan transformere høyspent vekselstrøm til likestrøm med lavere spenning.
Slik teknologi skal være grunnlaget for XFC-ladere. Håpet er ifølge Delta å lage en lader som har en virkningsgrad på 96,5 prosent fra nett til kjøretøy, og veier en firedel og er halvparten så stor som vanlige hurtigladere.
XFC-laderen skal også ha mulighet for å ta imot høyspent likestrøm, slik at den kan kobles rett på et batteri, og redusere belastningen på høyspentnettet.
SST-teknologien som skal brukes kan kobles direkte til et forsyningsnett på mellom 4,8 og 13,2 kilovolt.
Mindre plass, mer effektivt
Fordelen skal da være at man ikke nødvendigvis vil trenge store trafostasjoner i forbindelse med hurtigladere. I dag må høyspenning transformeres ned til lavspenning, før det går videre til likerettere i hurtigladeren.
Om alt kan gjøres i én enhet, og det samtidig øker virkningsgraden kan det bli en vinn-vinn-situasjon både med tanke på plass- og energiforbruk.
Prototypen er ventet å stå klar i 2020. Vi antar at et mulig prototypekjøretøy står klart samtidig.
Så må andre utfordringer løses, som store nok tverrsnitt på kabler, samtidig som manøvrerbarheten på ladekabelen ivaretas. Antakeligvis må det tas i bruk væskekjøling av både kabel og batteri i et system med slike effekter.
I tillegg til Delta og GM, deltar DTE Energu. CPES Virginia Tech og noen offentlige instanser i prosjektet. Forskningsprosjektet skal foregå over tre år.
Hensikten er ikke bare å utvikle en lader, men også å danne et bedre bilde av hvordan fremtidens hurtigladebehov vil påvirke nett, og hvordan fornybar energi kan integreres på en slik måte at hurtiglading ikke belaster høyspentnettet unødvendig.
- Hvordan virker: Hurtiglading av elbil
