Hvor langt kører elbiler faktisk? Præsenteret af Michael Grouleff Jensen Transport og Elektriske Systemer ved Teknologisk Institut

Transkript

1 Hvor langt kører elbiler faktisk? Præsenteret af Michael Grouleff Jensen Transport og Elektriske Systemer ved Teknologisk Institut

2 Teknologisk Institut har eksisteret siden 1906 I over 100 år har vi sikret, at den nyeste viden og teknologi er blevet omsat til reel værdi for erhvervslivet.

3

4

5

6 Biobrændstoffer i transport mere er ikke noget nyt fænomen! udbredte i 1946 end nu Opel Elitz fra krigstiden I 1946 blev ca. 30% af landbrugsarealet anvendt til produktion af biobrændstoffer.. Som havre til heste!

7 Elbilen kom først.. Elbiler har vi haft længe! Vi venter bare på det gennembrud som skal gøre elbilen til hvermandseje Næste 100 år gammel Milburn Electric som stadig kører!

8 The Concept of Green emotion Connection of national / regional projects Market place Interoperability and standards EU-wide market roll out National / regional projects Page 8 Proof technology Test of operation and billing First business models Initial local consumer awareness EU project Green emotion Proof of interoperability Proof of protocols and interfaces Marketplace and advanced services Consumer awareness and acceptance Mass market (start) Standardised solutions for vehicles infrastructure, network and IT applications Preconditions and user acceptance

9 Project Consortium Industries: Alstom, Better Place, Bosch, IBM, SAP, Siemens Utilities: Danish Energy Association, EDF, Endesa, Enel, ESB, Eurelectric, Iberdrola, RWE, PPC Electric Vehicle Manufacturers: BMW, Daimler, Micro-Vett, Nissan, Renault Municipalities: Barcelona, Berlin, Bornholm, Copenhagen, Cork, Dublin, Malaga, Malmö, Rome Research Institutions and Universities: Cartif, Cidaut, CTL, DTU, ECN, Imperial, IREC, RSE, TCD, Tecnalia EV Technology Institutions: DTI, FKA, TÜV Nord Page 9

10 Green emotion, WP6 Validering af elbilers performance

11 Rækkevidde? Page 11

12 Rækkevidde - Angivelse af forbrug - EL-biler, hvor langt på literen? Biler med benzin- eller dieselmotor: km/l eller l/100 km El-biler: kwh/100 km Slow city driving NEDC homologation Mixed Aggressive Fast highway 11 kwh/100 km 14 kwh/100/km 17 kwh/100 km 35 kwh/100 km 37 kwh/100 km Page 12

13 Problemets kerne Den reelle rækkevidde for en elektrisk bil varierer alt efter vejr og kørestil. ISO 8714 som andre standardiserede tests foretages under laboratorieforhold. ISO 8714 rækkevidden afspejler derfor ikke de reelle forhold. Det vil sige: => Der er svært at forudse den aktuelle rækkevidde => Usikkerhed om anvendeligheden af elektriske biler Stor variation ISO 8714 (for Europa) 175 Page 13

14 Hvad påvirker rækkevidden? Brug af varme og A/C Omgivelser (vind, vejbelægning) Acceleration og bremseteknik Hastighed Rækkevidde Regenerativ bremsning Rækkevidden afhænger ikke kun af bilen men også af køreteknik, vej- og vejrforhold! Page 14

15 Målte forbrugsdata Page 15

16 ICE Range [km] EV Range [km] Hvad betyder hastigheden for El-biler? 1400 Optimum for EV Optimum for ICE ICE lost 43% 150 range EV lost 64% range Speed [km/h] ICE Range [km] EV Range [km] Page 17

17 Forslag til et mere nuanceret rækkevidde estimat - Ny testmetode SORDS - Metoden SORDS er udviklet i Green emotion - Standardized On Road Driving Schedule - Test I den virkelige verden! Idet der endnu ikke findes officielle testmetoder for brug på landevejen for personbiler har vi designet en ny procedure som vi kalder SORDS (Standardized On-Road Driving Schedule) inspireret af UITP-SORT testen for bybusser. Dynamisk kørsel! De forskellige sektioner af SORDS repræsenterer forhold fra tung bytrafik til motorvej. Page 18

18 Et nuanceret rækkevidde estimat - SORDS - Start/finish 300m 500m 1500m Regenerate 130 Accelerate m 15m 35m 70m 120m 160m 250m 450m 550m 710m 1110m 1260m 1500m = 10 seconds Page 19

19 Et nuanceret rækkevidde estimat - Rækkevidde korrektion - For at kende rækkevidden har vi brug for: 1. Til rådighed værende batterikapacitet 2. Ydre kræfter på køretøjet 3. Drivlinje effektivitet 4. Øvrigt elforbrug Den til rådighed værende batterikapacitet afhænger af temperatur og opladningstilstand. BMS estimat er ikke altid korrekt! Ydre kræfter på køretøjet kan beregnes ret nøjagtigt ved hjælp af vejrdata (vindstyrke og retning) kombineret med GPS-data (hastighed, kurs og højde). Drivelinjens effektivitet kan udledes af vores SORDS tests. Øvrigt elforbrug afhænger mest af temperaturen (varmeapparat). Page 20

20 Et nuanceret rækkevidde estimat - Biler der er testet Opel Ampera - Plug-in hybrid Fiat Fiorino Micro-Vett Converted EV Renault Fluence ZE Nissan Leaf Mitsubishi i-miev Tesla Model S Page 21

21 Hvordan gøres det? ægte asfalt test SORDS Page 22

22 Dataanalyse fra køretøjet Via Can 1: Hastighed Total elektrisk effekt Gennemsnitligt elforbrug Højspændingssystem Batteriets temperatur Lade stand DC/DC effekt Lys Klimaanlæg Fremdrift og regeneration Servostyring Vakuumpumpe til bremser Infotainment system Andet elforbrug Via Can 2: Lavspændingssystem Luftfugtighed Kabinetemperatur Tilført lade energi Udeluft temperatur Page 23

23 Testområder i Karup og Værløse Page 24

24 Validering af SORDS Klimakammer test hos TÜV Page 25

25 Officielle data vs SORDS 40 Enrgiforbrug kwh/100 km Tesla S Opel Ampera - EV mode Nissan Leaf Renault Fluence Mitsubishi Imiev Page 26 SORDS NEDC

26 Energiforbrug fra batteri [kwh/100km] Alt andet Kørestil Forklar denne forskel? Køretøjets energiforbrug. To forskellige eksempler Øget bremsning Øget drivlinjetab Målt drivlinje tab 25 Konsekvens af øget hastighed Målte øvrige elforbrug Indflydelse af varmeapparat Blæstens indflydelse Luftens densitet Vejens ruhed Målt energi tabt I friktionsbremser 10 Målt luftmodstand Totalt elforbrug i NEDC test 5 Målt rullemodstand 0 NEDC SORDS Page 27

27 Regenerativ bremsning Mitsubishi Imiev 21,2% 89% Renault Fluence 17,1% 42% Nissan Leaf 15,9% 49% Opel Ampera 38,0% 68% Tesla S 21,2% 56% Fiat Fiorino 5,8% 25% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Regeneration efficiency Page 28 Regenerated share of total energy Regenerated share of total braking energy

28 Konklusioner Der er ikke nogen fast værdi som repræsenterer den sande rækkevidde Rækkevidden er ikke kun en egenskab ved bilen det er mere indviklet! Rækkevidde er stærkt afhængigt af kørestil, rute og vejr Rækkevidden reduceres med op til 30% ved brug af elvarme i bilen Bremseteknik er vigtigt ved bykørsel Farten dræber din rækkevidde! Det er ikke bilens skyld Page 29

29 Page 30

30 Tak! Michael Grouleff Jensen, Energi og Elektriske Systemer Mail: Mobil: